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题文

工业中利用废铜(含有锌、铝等)制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热,使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L—1计算)。

 
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
沉淀溶解的pH
Cu2+
4.4
6.4
 
Al3+
3.0
5.0
10
Zn2+
5.9
8.9
11

(1)①为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为    ;该反应中产生尾气污染空气,请选择下图中合适的装置吸收尾气   。 

②由表可知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—,请写出金属锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式    
(2)为了符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:空气为氧化剂法
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加入物质甲调节pH,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全。已知:Ksp[Fe((OH)3]≈10-38,然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题:
①方案为了使铁离子全部沉淀,应调节pH至少为    
②方案中甲物质可选用的是     
A.CaO    B.NaOH     C.CuCO3      D.Cu2(OH) 2CO3    E.Fe2(SO4) 3
③方案中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因    
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将铜粉放到 1.5 mol·L-1的足量稀硫酸中,控温在50℃加入10%的足量H2O2反应0.5 h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 。
请回答下列问题:
④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是   
⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是    
(3)废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液,补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤    

科目 化学   题型 填空题   难度 困难
知识点: 物质检验实验方案的设计
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某溶液可能含有Clˉ、SO42ˉ、CO32ˉ、NH4+、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分,取部分试液,设计并完成了如下实验:

由此可知原溶液中

A.原溶液中c(Fe3+)="0.2" mol·L-1
B.溶液中至少有4种离子存在,其中Clˉ一定存在,且c(Clˉ)≥0.2 mol·L-1
C.SO42ˉ、NH4+、Na+一定存在,CO32ˉ、Al3+一定不存在
D.要确定原溶液中是否含有Fe2+,其操作为:取少量原溶液于试管中,加入适量氯水,无现象,再加KSCN溶液,溶液成血红色,则含有Fe2+


氯吡格雷(clopidogrel)是一种用于抑制血小板聚集的药物。以A(C7H5OCl)为原料合成氯吡格雷的路线如下:

完成下列填空:
(1)C中含氧官能团的名称为,C→D的反应类型是
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(3)C可在一定条件下反应生成一种产物,该产物分子中含有3个六元环。该反应的化学
程式为
(4)由E转化为氯吡格雷时,生成的另一种产物的结构简式为
(5)写出A(芳香族化合物)的所有同分异构体的结构简式(包括A本身)
(6)
写出由乙烯、甲醇为有机原料制备化合物的合成路线流程图(无机试剂任选)。合成路线流程图示例如下:
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X、Y、Z、M、N、Q为元素周期表前四周期的六种元素。其中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,M的内层电子数是最外层电子数的9倍,N的原子序数比M小1, Q在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是,属于区元素,它的外围电子的电子排布图为

(2)XZ2分子的立体结构是,YZ2分子中Y的杂化轨道类型为,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是(写分子式),理由是
(3)含有元素N的盐的焰色反应为色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是
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A. 阳极氧化是应用原电池原理进行金属材料表面处理的技术
B. 铝的阳极氧化可增强铝表面的绝缘性能
C. 铝的阳极氧化可提高金属铝及其合金的耐腐蚀性,但耐磨性下降
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硅孔雀石是一种含铜的矿石,含铜形态为,同时含有等杂质。以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图:

请回答下列问题:
(1)完成步骤①中稀硫酸与发生反应的化学方程式

用离子方程式表示双氧水的作用_____________________________。
(2)步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是__________________

A. B.CuO C.A12O3 D.

(3)有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:

由上表可知:当溶液pH=4时,可以完全除去的离子是______,不能完全除去的离子是________。
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(5)若要测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙、_________________。实验过程中硫酸铜晶体加热失水后在空中冷却后称量,则测定结果______________(填“偏高”、 “偏低”或“不变”)。

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