氯化亚铜(CuCl)是白色粉末,微溶于水,不溶于乙醇,在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu2+、Fe3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下:
金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。
【已知:金属离子浓度为1 mol·L-1时,Fe(OH)3开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0,Cu(OH)2开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】请回答下列问题:
(1)酸浸时发生反应的离子方程式是________;析出CuCl晶体时的最佳pH在________左右。
(2)铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为____________________________。
(3)析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤,在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是____________________________________________。
(4)产品滤出时所得滤液的主要分成是________,若想从滤液中获取FeSO4·7H2O晶体,还需要知道的是__________________。
(5)若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜,试写出该反应的化学方程式:______________________。为提高CuCl的产率,常在该反应体系中加入稀碱溶液,调节pH至3.5。这样做的目的是__________________________________________。
描述弱电解质电离情况可以用电离度和电离平衡常数表示,表1是常温下几种弱酸的电离平衡常数(Ka)和弱碱的电离平衡常数(Kb),表2是常温下几种难(微)溶物的溶度积常数(Ksp)。
酸或碱 |
电离平衡常数(Ka或Kb) |
CH3COOH |
1.8×10-5 |
HNO2 |
4.6×10-4 |
HCN |
5×10-10 |
HClO |
3×10-8 |
NH3·H2O |
1.8×10-5 |
难(微)溶物 |
溶度积常数(Ksp) |
BaSO4 |
1×10-10 |
BaCO3 |
2.6×10-9 |
CaSO4 |
7×10-5 |
CaCO3 |
5×10-9 |
表1表2
请回答下列问题:
(1)表1所给的四种酸中,酸性最弱的是________(用化学式表示)。下列能使醋酸溶液中CH3COOH的电离程度增大,而电离常数不变的操作是________(填字母序号)。
A.升高温度 B.加水稀释 C.加少量的CH3COONa固体 D.加少量冰醋酸
(2)CH3COONH4的水溶液呈________(选填“酸性”、“中性”或“碱性”),该溶液中存在的各离子浓度大小关系是__________________________________________。
(3)物质的量之比为1∶1的NaCN和HCN的混合溶液,其pH>7,该溶液中离子浓度从大到小的排列为________________________。
(4)工业中常将BaSO4转化为BaCO3后,再将其制成各种可溶性的钡盐(如BaCl2)。具体做法是用饱和的纯碱溶液浸泡BaSO4粉末,并不断补充纯碱,最后BaSO4转化为BaCO3.现有足量BaSO4悬浊液,在该悬浊液中加纯碱粉末并不断搅拌,为使SO物质的量浓度不小于0.01 mol·L-1,则溶液中CO物质的量浓度应≥______________。
甲醇应用于精细化工,塑料等领域,是基础的有机化工原料和优质燃料。工业上利用H2、CO和CO2等气体体系在催化剂条件下合成甲醇(CH3OH)。主要反应:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)△H=-91 kJ·mol—1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49 kJ·mol—1
副反应:③2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-206 kJ·mol—1
(1)写出反应②平衡常数的表达式。
(2)工业上可利用CH3OH(g)制备CH3OCH3(g),写出热化学方程式。
(3)生产中H2和CO按物质的量比为10:1投料,假设在反应容器中投入1molCO和10molH2在某温度下反应(只考虑反应①),达到平衡后,测得甲醇的物质的量分数为5%,计算CO转化率,写出计算过程。
(4)工业中常用甲醇为燃料制成燃料电池,请写出在KOH(aq)介质中该电池负极的电极反应式。
按要求书写离子方程式:
(1)四氧化三铁溶于稀硝酸的化学方程式:___________________________________________
(2)偏铝酸钠溶液中通入过量CO2的离子方程式:_____________________________________
(3)制备漂白粉的化学方程式:_____________________________________________________
(4)氯仿与氯气在光照条件下反应的化学方程式:_____________________________________
(1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是。
(2)将2.4mol某金属投入某酸溶液中,恰好完全反应,并产生7.2g氢气,则此金属化合价为。
(3)某同学为探究铜铁合金中铁的质量分数,先后进行了三次实验,实验数据如下:
实验次数 项目 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
所取合金的质量/g |
20 |
20 |
40 |
所加稀硫酸的质量/g |
100 |
120 |
80 |
生成氢气的质量/g |
0.4 |
0.4 |
0.4 |
①该合金中铁的质量分数是%(结果精确到1%)。
②本实验中所加稀硫酸的溶质的质量分数为%(结果精确到0.1%)。
由Fe、CuO、C、Al组成的混合粉末,取样品进行下列实验(部分产物略去):
(1)反应1中的化学方程式是:;
(2)反应2中的离子方程式是:。
(3)当溶液B变成溶液C时双氧水变成了水,请完成该反应的离子方程式:
(配平的化学计量数写在方框内,若计量数为“1”也要写出来)□ Fe2++ □ H2O2+ □ H+ = □ Fe3++ □ H2O
此该反应的还原剂为。
(4)已知固体B与浓硫酸共热可以产生两种气体,若反应后硫酸变成SO2,则1.5mol硫酸完全反应转移的电子数为mol。