铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
Ⅰ、铜可采用如下方法制备:
方法一:火法炼铜:Cu2S + O2
2Cu + SO2
方法二:湿法炼铜:CuSO4 + Fe
FeSO4 + Cu
上述两种方法中,你认为哪种方法更好 ,原因是 (写出1条原因即可)。分别用火法炼铜与湿法炼铜生产640gCu,则转移的电子数之比为 。
Ⅱ、印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl2·2H2O晶体,实验室模拟回收过程如下:
①步骤2中反应的离子方程式是 。
②步骤5中蒸发浓缩CuCl2溶液时,要滴加浓盐酸,目的是________________ (用化学方程式并结合简要文字说明),再经冷却、结晶、过滤,得到CuCl2·2H2O晶体。
③步骤4中洗涤沉淀的操作为
④步骤3中可选用的“试剂1”是 (写出一种即可),目的是使溶液的pH升高到4,此时Fe3+浓度为 [Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38]。
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑨在表中的位置,用相应化学用语回答下列问题:
| 族周期 |
IA |
0 |
||||||
| 1 |
① |
ⅡA |
ⅢA |
ⅣA |
ⅤA |
ⅥA |
ⅦA |
|
| 2 |
② |
③ |
④ |
|||||
| 3 |
⑤ |
⑥ |
⑦ |
⑧ |
⑨ |
(1)画出表中形成化合物种类最多元素的原子结构示意图;写出它与原子半径最小的原子形成10电子且为正四面体结构的化合物的电子式_________,用电子式表示⑤和⑧形成化合物的过程________________________________________。
(2)④⑤⑧形成的简单离子半径由大到小的顺序为_______________(填离子符号);③⑦⑨的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为____(填化学式)。
(3)⑤和⑨形成化合物的晶体类型为__________。
(4)这些元素形成的氧化物中,不溶于水,但既能与强酸又能与强碱反应的是___________(填化学式),写出它与⑤的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式__________。
(5)X、Y由①②④中的两种或三种元素组成。X的溶液能与小苏打反应产生Y,若X是其所属系列中最简单的分子,且相对分子质量为46,则X的名称为,写出X溶液与小苏打反应的化学方程式为_______________。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气(标况),实验记录如下(累计值):
| 时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| 氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大min,原因是;
(2)哪一段时段的反应速率最小min,原因是;
(3)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:A.蒸馏水;BNa2SO4溶液;C.NaNO3溶液;D.CuSO4溶液;E.Na2CO3溶液,你认为可行的
是(填写字母代号)。
(共11分)工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-,它们会对人类及生态系统产生很大的伤害,必须进行处理。常用的处理方法有两种。
方法l:还原沉淀法
该法的工艺流程为:
其中第①步存在平衡:2CrO42-(黄色)+2H+
Cr2O72-(橙色)+H2O
(1)若平衡体系的pH=2,则溶液显色。
(2)能说明第①步反应达平衡状态的是。
A.Cr2O2- 7和CrO2- 7的浓度相同 B.2v(Cr2O2- 7)=v(CrO2- 4) C.溶液的颜色不变
(3)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡: Cr(OH)3(s)
Cr3+(aq)+3OH-(aq)
常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=c(Cr3+)•c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH应调至。
方法2:电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-的酸性废水,随着电解进行,在阴极附近溶液pH升高,产生Cr(OH)3沉淀。
(4)用Fe做电极的原因为。
(5)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应式解释) 。溶液中同时生成的沉淀还有。
为了减少CO对大气的污染,某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ·moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6KJ·moL-1
H2O (g)=H2O(l)△H=-44.0KJ·moL-1
(1)氢气的标准燃烧热△H=kJ·moL-1
(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式
(3)往 1L体积不变的容器中加入1.00mol CO和1.00mol H2O(g),在t℃时反应并达到平衡,若该反应的化学平衡常数K=1,则t℃时CO的转化率为;反应达到平衡后,升高温度,此时平衡常数将(填“变大”、“不变”或“变小”),平衡将向(填“正”或“逆”)方向移动。
(4)在CO和H2O反应转化为绿色能源H2中,为了提高CO的转化率,可采取的措施是。
| A.增大的CO浓度 | B.增大的H2O(g)浓度 | C.使用催化剂 | D.降低温度 |
常温下按照如下方案完成实验。
| 实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
| ① |
10mL2% H2O2溶液 |
无 |
| ② |
10mL5% H2O2溶液 |
无 |
| ③ |
10mL5% H2O2溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
| ④ |
10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
| ⑤ |
10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1mL0.1mol·L-1FeCl3溶液 |
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_____________________________________。
(2)实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是____________________。
(3)写出实验③的化学反应方程式。
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是______________________________________。