由冰铜(mCu2O·nFeS)冶炼得到粗铜,再以粗铜为原料制纯铜的流程如下:
请回答下列问题:
(1)气体X是 。
(2)某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置,顺序为A→________。
②装置C的作用是________________。
③在点燃D处的酒精灯前,应进行的操作是__________________。
(3)熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价,根据限选试剂,设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在,写出有关实验操作、预期现象与结论。
限选试剂: 3 mol·L-1H2SO4、6 mol·L-1HNO3、3% H2O2、0.01 mol·L-1KMnO4、20% KSCN。
。
(4)写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式 。
(5)根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图,并进行必要的标注。
限选材料:FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。
从废钯催化剂(该催化剂的载体为活性炭,杂质元素有铁、镁、铝、硅、铜等)中提取海棉钯(含Pd>99.9%)的部分工艺流程如下:
将最后所得到的滤液,经过一定的操作后可得到海棉钯。
(1)废钯催化剂经烘干后,再在800℃的高温下焙烧,焙烧过程中需通入足量空气的原因是 ▲;焙烧时钯转化为氧化钯(PdO),则甲酸还原氧化钯的化学方程式为 ▲。
(2)钯精渣中钯的回收率高低主要取决于王水溶解的操作条件,已知反应温度、反应时间和王水用量对钯回收率的影响如图1~图3所示,则王水溶解钯精渣的适宜条件为 ▲、 ▲、 ▲。
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸按体积比1∶3混合而成的,王水溶解钯精渣的过程中有化合物A和一种无色、有毒气体B生成,并得到滤渣。
①气体B的分子式: ▲;滤渣的主要成分是 ▲。
②经测定,化合物A由3种元素组成,有关元素的质量分数为Pd:42.4%,H:0.8%,则A的化学式为 ▲。
燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。
(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:
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CH4(g)将NO2(g)还原为N2(g)等的热化学方程式为 ▲。
(2)将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为:
2CO2(g) + 6H2(g) CH3OCH3(g) + 3H2O(g)
已知一定压强下,该反应在不同温度、不同投料比时,CO2的转化率见下表:
投料比[n(H2) / n(CO2)] |
500 K |
600 K |
700 K |
800 ![]() |
1.5 |
45% |
33% |
20% |
12% |
2.0 |
60% |
43% |
28% |
15%![]() |
3.0 |
83% |
62% |
37% |
22% |
①若温度升高,则反应的平衡常数K将 ▲(填“增大”、“减小”或“不变”。下同);若温度不变,提高投料比[n(H2) / n(CO2)],则K将 ▲。
②若用甲醚作为燃料电池的原料,请写出在碱性介质中电池负极的电极反应式
▲。
③在②所确定的电池中,若通入甲醚(沸点为-24.9 ℃)的速率为1.12 L·min-1(标准状况),并以该电池作为电源电解2 mol·L-1 CuSO4溶液500 mL,则通电30 s后理论上在阴极可析出金属铜 ▲g。
稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称,它们都是很活泼的金属,性质极为相似,常见化合价为+3。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如下:
已知:①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
|
Fe3+ |
2.7 |
3.7 |
Y3+ |
6.0 |
8.2 |
②在周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。
(1)钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为 ▲。
(2)欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则
①最好选用盐酸、 ▲(填字母)两种试剂,再通过必要的操作即可实现。
a.NaOH溶液 b.氨水 c.CO2气 d.HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式: ▲。
(3)为使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH = a,则a应控制在 ▲的范围内;检验Fe3+是否沉淀完全的操作方法是 ▲。
某有机物X的相对分子质量小于100,1mol有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,同时消耗标准状况下的O2 112 L。
(1)该有机物X的分子式为。
a.C4H8 b.C2H4O c.C4H8O2 d.C10H20O20
(2)甲物质是X的同分异构体,物质甲能发生如下图所示的转化:
①B的名称是。甲的结构简式是
②A→D的反应类型为,E→F的反应条件是。
③写出F→G的化学方程式:。
(3)物质乙也是X的同分异构体,1mol乙与足量的Na反应可生成1mol H2,且乙不能使溴的CCl4溶液褪色,乙有3种性质的氢原子,其结构简式可能是
物质A~E都是由下表中离子组成的,常温下各物质从1mL稀释到1000mL,pH的变化如图甲所示,其中A与D反应得到E。请回答:
阳离子 |
NH4+、H+、Na+ |
阴离子 |
OH-、CH3COO-、Cl- |
(1)根据pH的变化关系图甲,写出物质的化学式:B:,D:。
(2)图甲a>9的理由是
(3)另取浓度为C1的B溶液25mL,向其中逐滴滴加0.2mol/L的D溶液,滴定过程中溶液pH的变化曲线如乙图所示。
①C1为;
②G点溶液呈中性则滴加入D溶液的体积V12.5mL(填>,<或=)
③常温下B、C溶液的pH分别是a、b且a+b=13则将B、C混和恰好完全反应时所消耗B、C溶液的体积比VB:VC=