铜是一种重要的金属元素,位于元素周期表第ⅠB族,+1价的铜与氯离子结合的生成的CuCl是一种难溶物质,但它可与过量的Cl-形成可溶于水的络离子[CuCl2]-。含铜最丰富的天然资源是黄铜矿(CuFeS2)。
(1)目前有一种湿法冶炼技术,以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和可用于橡胶硫化的硫单质,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
①请完成反应Ⅰ中FeCl3与CuFeS2反应的化学方程式:
CuFeS2 + FeCl3 = +4 + 2S。
②写出反应Ⅳ中发生反应的离子方程式:
。
③反应Ⅲ是FeCO3在空气中煅烧,其化学方程式是
。
④已知Cu+在反应V中发生自身氧化还原反应,歧化为Cu2+和Cu。则反应Ⅴ所得溶液A中含有的溶质有 。
(2)传统工艺从黄铜矿冶炼粗铜的技术,是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧,使其转变为铜。与上面湿法冶炼技术方法比较,新方法的优点是 、 。
(12分)针对下面10种元素,完成以下各小题。
周期 |
ⅠA |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
0 |
2 |
C |
N |
O |
Ne |
||||
3 |
Na |
Mg |
Al |
Si |
S |
Cl |
(1)常温下,会在浓硫酸中发生钝化的金属是(填名称)。
(2)化学性质最不活泼的元素是(填元素符号)。
(3)镁的原子结构示意图为。
(4)C与N相比,原子半径较小的是。
(5)最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是碱性最强的是(填化学式)。
(6)常用于制半导体材料的元素是。
(7)H2S和HCl相比,热稳定性较强的是。
(8)硫的一种氧化物可使品红溶液褪色,写出该氧化物的化学式,其中硫元素和氧元素的质量比m(S): m(O)= 。
(9)常温下金属钠能与水激烈反应,请写出反应的化学方程式:
氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用
(1)下列含氮物质属于盐的是属于非电解质的是。
A.NH3 |
B.NH3•H2O |
C.NH4NO3 |
D.HNO3 |
E.N2
(2)0.1 mol的N2H4气体和0.2molNH3气体,它们在同温、同压下的体积比是,所含的原子数比是。
(3)氨气溶解于水,得到的溶液称为氨水。氨溶解于水时与水发生反应生成一水合氨(NH3·H2O),它是一种弱碱。写出一水合氨的电离方程式。从上述电离方程式可知,往氨水中加入稀硫酸生成的盐是(填化学式)
(4)标准状况下,将 2.24L的氨气溶于水配成 0.5L溶液,所得溶液的物质的量浓度为mol/L。
(5)氨可与Cl2反应,反应方程式如下:8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,利用该反应的原理,在工业上可用于检验输送氯气的管道是否漏气。该反应中,__________是还原剂;若反应中有1.5mol氧化剂参与反应,则发生转移的电子的物质的量为____________mol,被氧化的物质有mol。
(1)氢气被看做是理想的“绿色能源”。用高压氢气、氧气制作氢氧燃料电池是利用氢能的一种重要方式。请写出氢氧燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的电极反应式。
正极;
负极。
(2)电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,其中a为电解质溶液,X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
①Y的电极名称是(填写“阳极”或“阴极”)。
②若X、Y都是惰性电极,a是饱和食盐水,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,一段时间后,在X极附近观察到的现象是,如何检验Y极上的产物:。(试剂及现象)
(3)若X、Y都是惰性电极,a是CuSO4溶液,电解一段时间后,阳极上产生气体的体积为4.48L(标 准状况下),则阴极上析出金属的质量为g。
(4)若要用该装置电解精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则X电极的材料是,Y电极的材料是。
(5)若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银,应该选择的方案是。
方案 |
X |
Y |
a溶液 |
A |
铁 |
银 |
AgNO3 |
B |
铁 |
银 |
Fe(NO3)3 |
C |
银 |
铁 |
AgNO3 |
D |
银 |
石墨 |
AgNO3 |
下列是构成原电池的实验方案, 请按要求回答下列问题:
(1)电解质溶液为0.5mol·L-1硫酸溶液,电极为用砂纸打磨过的镁片和铝片,设计成原电池,则铝片为
极(填“正”或“负”),正极电极反应式为;若将电解质溶液改为0.5mol·L-1氢氧化钠溶液,则被氧化的是(填“镁片”或“铝片”),该原电池总反应的离子方程式为:
(2)以“Fe+2Fe3+===3Fe2+ ”反应为原理设计原电池,请在以下该原电池装置图括号中写出电极材料及电解质溶液。
(1)已知:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH1;
2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g) ΔH2,则ΔH1ΔH2
(2)在298K、100kPa时,已知:
2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) ΔH1
2HCl(g)==Cl2(g)+H2(g)ΔH2
4HCl(g)+O2(g)==2Cl2(g)+2H2O(g)ΔH3
则ΔH3与ΔH1和ΔH2的关系是:ΔH3=
(3)消除氮氧化物的污染对环境至关重要,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。已知一定条件下:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574 kJ·mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-1160 kJ·mol-1
则该条件下,用CH4还原NO2至N2的热化学方程式为:
(4)乙烯是石油裂解气的主要成分之一, 25℃、101kPa时,1g乙烯燃烧生成CO2气体与液态水,放出50.5 kJ的热量,该反应的热化学方程式为 __;利用该反应设计为燃料电池中,通入乙烯的电极为电池的________(填“正极”或“负极”)。