制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如下:
I.将粗氧化铜(含少量Fe)溶解在足量的稀盐酸中,然后加热、过滤得到CuCl2(含少量FeCl2)溶液,经测定,溶液pH为2。
II.对I中所得到的溶液按下列步骤进行提纯。
已知:
|
氢氧化物开![]() |
氢氧化物沉淀完全时的pH |
Fe3+ |
1.9 |
3.2 |
Cu2+ |
4.7 |
6.7 |
试回答下列问题:
(1)下列物质中,最适合作为氧化剂X的是 。(填序号)
A.KMnO4 B.K2Cr2O4 C.H2O2 D.NaClO
(2)①加紧入的物质Y是 。
②写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式: 。
(3)分离出沉淀Z,并将滤液蒸发,欲获得氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),应采取的措施是 。
(4)①某同学利用反应:Cu+2H+===Cu2++H2↑设计实验来制取CuCl2溶液,该同学设计的装置应该为 。(填“原电池”或“电解池”)
②请你在下面方框中画出该同学设计的装置图,并指明电极材料和电解质溶液。
(5)已知一些难溶物的浓度积常数如下表:
物质 |
FeS |
MnS |
CuS |
PbS |
HgS |
ZnS |
Ksp |
6.3×10-18 |
2.5×-13 |
1.3×10-36 |
3.4×10-28 |
6.4×10-53 |
1.6×10-24 |
某工业废水中含有Cu2+、Pb2+、Hg2+,最适宜向此工业废水中加入过量的 除去它们。(选填序号)
①NaOH ②FeS ③Na2S
(一)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
(1)NH4NO3
(2)NaHSO4.
(二)写出下列反应的离子方程式:
(1)用稀硫酸清除铁锈:
(2)硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液:
(三)配平下列离子方程式:
(1)______ Fe(OH)3+______ ClO-+______ OH-→ ______ FeO+______ Cl-+______ H2O。
(2)已知反应中ClO-与OH-的物质的量之比为3∶4,则n=______,此时转移电子的物质的量为_____。
(3)根据前面的知识,推测FeO能和下列________(填字母)物质反应。
A.O2 | B.SO2 | C.H2S | D.HClO |
[有机化学基础]
丙烯可用于合成杀除根瘤线虫的农药(分子式为C3H5Br2Cl)和应用广泛的DAP树脂:
已知酯与醇可发生如下酯交换反应:
(1)农药分子C3H5Br2Cl中每个碳原子上均连有卤原子。
①A的结构简式是;
②由丙烯生成A的反应类型是。
(2)A水解可得到D,该水解反应的化学方程式是
(3)C蒸气密度是相同状态下甲烷密度的6.25倍,C中各元素的质量分数分别为:碳60%,氢8%,氧32%。C的结构简式是。
(4)下列说法正确的是(选填序号字母)。
a.C能发生聚合反应、还原反应和氧化反应
b.C含有2个甲基的羧酸类同分异构体有4个
c.D催化加氢的产物与B具有相同的相对分子质量
d.E具有芳香气味,易溶于乙醇
(5)E的水解产物经分离最终得到甲醇和B,二者均可循环利用于DAP树脂的制备。其中将甲醇与H分离的操作方法是。
(6)F的分子式为C10H10O4。DAP单体为苯的二元取代物,且两个取代基不处于对位,该单体苯环上的一溴取代物只有两种。D和F反应生成DAP单体的化学方程式是。
(选考)A.[物质结构与性质]
2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学科学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫。共同工作多年的二人因“突破性地”用撕裂的方法成功获得超薄材料石墨烯而获奖。制备石墨烯方法有石墨剥离法、化学气相沉积法等。石墨烯的球棍模型示意图如下:
(1)下列有关石墨烯说法正确的是;
A.石墨烯的结构与金刚石相似
B.石墨烯分子中所有原子可以处于同一平面
C.12g石墨烯含键数为NA
D.从石墨剥离得石墨烯需克服石墨层与层之间的分子间作用力
(2)化学气相沉积法是获得大量石墨烯的有效方法之一,催化剂为金、铜、钴等金属或合金,含碳源可以是甲烷、乙炔、苯、乙醇或酞菁等中的一种或任意组合。
①钴原子在基态时,核外电子排布式为 __________;
②乙醇沸点比氯乙烷高,主要原因是______________________;
③金与铜可形成的金属互化物合金(如图),它的化学式可表示为;
④下列分子属于非极性分子的是;
a.甲烷b.乙炔 c.苯d.乙醇
⑤酞菁与酞菁铜染料分子结构如图,酞菁分子中氮原子采用的杂化方式是;酞菁铜分子中心原子的配位数为。
Ⅰ.铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示:
回答下列有关问题:
(1)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液,实现上述①的转化,要求产物纯净。可选用的试剂是(选填序号);
a.Cl2 b.Fe c.HNO3d.H2O2
(2)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂,其中有一主要反应:CuFeS2+4Fe3+=Cu2++5Fe2++2S。
则下列说法正确的是(选填序号);
a.从物质分类的角度看,黄铜矿属于合金
b.反应中,所有铁元素均被还原
c.反应中,CuFeS2既作氧化剂又作还原剂
d.当转移1mol电子时,有46 g CuFeS2参加反应
(3)下述反应中,若FeSO4和O2的系数比为2:1,试配平下列方程式:
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效的绿色水处理剂,在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______、_________。
Ⅱ.在100℃时,将0.100 mol的四氧化二氮气体充入1 L恒容抽真空的密闭容器中,发生反应:N2O42NO2,隔一定时间对该容器内的物质浓度进行分析得到下表数据:
时间(s) |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
c(N2O4)/mol/L |
0.100 |
c1 |
0.050 |
c3 |
c4 |
c(NO2)/mol/L |
0.000 |
0.060 |
c2 |
0.120 |
0.120 |
(1)该反应的平衡常数表达式为__________;从表中数据分析:c1___c2;(填“>”、“<”或“=”).
(2)在下图中画出并标明此反应中N2O4和NO2的浓度随时间变化的曲线.
(3)在上述条件下,从反应开始至达到化学平衡时,N2O4的平均反应速率为________mol/(L·s).
(4)达平衡后下列条件的改变可使NO2气体浓度增大的是________.
A.增大容器的容积 B.再充入一定量的N2O4
C.分离出一定量的NO2 D.再充入一定量的He
(5)若起始时充入NO2气体0.080 mol,则达到平衡时NO2气体的转化率为________.
下表是元素周期表的一部分,所列字母分别代表一种元素。
A |
|||||||||||||||||
B |
C |
D |
E |
||||||||||||||
F |
G |
H |
|||||||||||||||
M |
N |
P |
|||||||||||||||
(1)M元素基态原子外围电子排布式为;
(2)下列有关说法正确的是(填序号);
①B、C、D元素的电负性逐渐增大
②F、G、H元素的第一电离能逐渐增大
③B、G、P三种元素分别位于元素周期表的p、s、d 区
④F、G分别与E组成的物质的晶格能,前者比后者低
⑤A、B和D以原子个数比2:1:1构成的最简单化合物分子中σ键和π键的个数比为3:1
(3)与C的最简单氢化物互为等电子体的离子是(填化学式),写出该离子与其等电子的阴离子反应的离子方程式;
(4)煤矿瓦斯气体(主要成分为BA4)探测仪是以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动;
①负极的电极反应式为:;
②正极的电极反应为:;
③传感器中通过的电流越大,表明BA4的浓度越。
(5)已知G和稀硝酸反应,还原产物为C2D气体,若硝酸浓度再稀,则还原产物为CA3,并与过量的硝酸反应生成CA4CD3。现将9.6g G与1L1.10mol/L的稀硝酸(过量)充分反应,收集到aL气体(标准状况),同时测得溶液中c(CA4+)=0.08mol/L(假设反应前后溶液体积不变)。
①a=L。②反应后溶液pH=。