(18分)氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸。下图是工业上用印刷电路的蚀刻液的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl的流程:
按要求回答下列问题:
(1)废液①的主要含有的金属阳离子是_____(填化学符号,下同);废渣①的主要含有的物质是________;Y为_______。
(2)检验Z过量的方法是______________________________。
(3)写出废渣②生成二氧化硫的化学方程式___________________________。
(4)为得到纯净的CuCl晶体,可用下列_________(填序号)进行洗涤。
a.纯净水 b.乙醇 c.稀硫酸 d.氯化铜溶液
(5)生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是____________________________。
(6)写出产生CuCl的离子方程式___________________________________________。
(7)氯化亚铜的定量分析:
①称取样品0.25g加入10ml过量的FeCl3溶液250ml锥形瓶中,不断摇动;
②待样品溶解后,加水50ml和2滴指示剂;
③立即用0.10 mol·L-1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点;
④重复三次,消耗硫酸铈溶液平均体积为25.00mL。
已知:CuCl的分子式量为99;CuCl + FeCl3 =CuCl2 + FeCl2;Fe2+ + Ce4+= Fe3+ + Ce3+。则CuCl的纯度为____________。
(9分)同学们已经学习了几种典型的有机化学反应类型——取代反应、加成反应、酯化反应,写出下列反应的化学反应方程式,并判断其反应类型。
(1)由乙烯制氯乙烷:____________________________,属于______________反应。
(2)由苯制取硝基苯:____________________________,属于______________反应。
(3)由苯制取环己烷:____________________________,属于______________反应。
在碘化钾和硫酸的混合溶液中加入过氧化氢水溶液,迅速发生反应,放出大量气体,反应过程表示如下:
①H2O2+2KI+H2SO4====I2+K2SO4+2H2O
②H2O2+I2====2HIO
③H2O2+2HIO====I2+O2↑+2H2O
(1)H2O2在反应③中的作用是___________(填正确选项的标号)。
| A.氧化剂 | B.还原剂 |
| C.既是氧化剂,又是还原剂 | D.既不是氧化剂,也不是还原剂 |
(2)有人认为上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂,你认为_____________(填“对”或“不对”),其理由是_______________________。
(3)上述反应说明H2O2、I2、HIO氧化性从强到弱的顺序是____________。
(4)已知H2O2+2KI
I2+2KOH,试用H2O2、KI溶液、淀粉溶液、水等药品,设计一个实验来说明与一定量H2O2反应的KI溶液浓度越大,反应速率越快。
下表所列数据是在某高温下金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验记录:
| 反应时间t/h |
1 |
4 |
9 |
16 |
25 |
| MgO层厚Y/nm |
0.05a |
0.20a |
0.45a |
0.80a |
1.25a |
| NiO层厚Y′/nm |
b |
2b |
3b |
4b |
5b |
注:a和b均为与温度有关的常数。
(1)金属高温氧化腐蚀速率可用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是_______________。
(2)金属氧化膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系是_____________,_____________;MgO氧化膜膜厚Y属_____________型,NiO氧化膜膜厚Y′属_____________型(填“直线”或“抛物线”,“对数”或“双曲线”等类型)。
(3)Mg与Ni相比较,金属具_____________有更良好的耐高温氧化腐蚀性,其理由是______________________________________________________________________________。
(5分)现有A、B两种金属分别与盐酸反应,产生氢气的速率相近。请设计一个原电池实验证明A、B两种金属的活动性。
(12分)温度对化学反应速率影响的实验探究根据下图所给出的仪器和药品进行实验。
操作方法:在三支相同的试管中分别加入2 mL—3 mL约5%的H2O2,然后在每支试管中滴加2滴1 mol·L-1的FeCl3溶液后立即套上气球(大小相同)。等三支试管上的气球大小差不多相同时,同时置于三个烧杯中观察现象。
实验现象为___________________________________________________________________。
实验结论为___________________________________________________________________。