【題目】某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的Al2(SO4)3、較多的Cu2+和少量的Na+。從工業(yè)廢水中回收金屬鋁和金屬銅的工藝流程如下圖所示(試劑X、Y、Z均過量)。

(1)試劑X為_______，加入試劑X發(fā)生的離子方程式是___________試劑Z為___________。

(2)操作②為____________(填實驗分離方法)。

(3)溶液2中含有的溶質(zhì)有__________(填化學式)。

(4)寫出操作④的化學反應方程式____________。

(5)金屬銅能與濃硫酸在加熱的條件下發(fā)生反應，產(chǎn)生的氣體為_________(填化學式)。

【答案】鋁 2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu 氨水 過濾 Al2(SO4)3、H2SO4 Al2(SO4)3、H2SO4 SO2

【解析】

某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的Al2(SO4)3、較多的Cu2+和少量的Na+，由流程可知加入X為金屬鋁，用于置換出銅，溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4，不溶性物質(zhì)為過量的Al和Cu的混合物，向不溶性物質(zhì)中加入試劑Y用于溶解Al，反應產(chǎn)生Al2(SO4)3，而Cu不能發(fā)生反應，則為稀H2SO4，溶液2含有Al2(SO4)3、過量H2SO4，由于Al(OH)3是兩性物質(zhì)，能夠與過量的強堿NaOH溶液反應產(chǎn)生可溶性物質(zhì)，因此向①②混合后加入氨水，可生成Al(OH)3沉淀，過濾、洗滌后加熱分解生成Al2O3，電解熔融的Al2O3可生成Al，以此解答該題。

根據(jù)上述分析可知操作①是過濾，不溶性物質(zhì)為Cu、Al混合物，操作②是過濾，試劑Y是H2SO4，溶液1含有Al2(SO4)3、Na2SO4，溶液2含有Al2(SO4)3、過量H2SO4，試劑Z是氨水，操作③是過濾，操作④加熱分解Al(OH)3，操作⑤是電解。

(1)由以上分析可知X為Al，可用于除去溶液中的Cu2+，反應的離子方程式為：2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu；試劑Z為氨水；

(2)操作①②③用于分離固體和液體，為過濾操作；

(3)溶液2中含有的溶質(zhì)有Al2(SO4)3、H2SO4；

(4)操作④是加熱Al(OH)3，Al(OH)3不穩(wěn)定，受熱發(fā)生分解反應，化學方程式為：2Al(OH)32Al2O3+3H2O；

(5)金屬Cu與濃硫酸混合加熱，發(fā)生氧化還原反應，產(chǎn)生CuSO4、SO2、H2O，反應方程式為：Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O，所以反應產(chǎn)生的氣體為SO2。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】抗癌藥托瑞米芬的前體K的合成路線如下。

已知：

�。�

ⅱ．有機物結(jié)構(gòu)可用鍵線式表示，如(CH3)2NCH2CH3的鍵線式為

（1）有機物A能與Na2CO3溶液反應產(chǎn)生CO2，其鈉鹽可用于食品防腐。有機物B能與Na2CO3溶液反應，但不產(chǎn)生CO2；B加氫可得環(huán)己醇。A和B反應生成C的化學方程式是___________，反應類型是___________________________。

（2）D中含有的官能團：__________________。

（3）E的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。

（4）F是一種天然香料，經(jīng)堿性水解、酸化，得G和J。J經(jīng)還原可轉(zhuǎn)化為G。J的結(jié)構(gòu)簡式為__________________。

（5）M是J的同分異構(gòu)體，符合下列條件的M的結(jié)構(gòu)簡式是__________________。

①包含2個六元環(huán)

②M可水解，與NaOH溶液共熱時，1 mol M最多消耗2 mol NaOH

（6）推測E和G反應得到K的過程中，反應物LiAlH4和H2O的作用是__________________。

（7）由K合成托瑞米芬的過程：

托瑞米芬具有反式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡式是__________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】在25℃時，向AgCl的白色懸濁液中，依次加入等濃度的KI溶液和Na2S溶液，觀察到的現(xiàn)象是先出現(xiàn)黃色沉淀，最終出現(xiàn)黑色沉淀。已知有關物質(zhì)的溶度積Ksp(25℃)如表所示：

AgCl

AgI

Ag2S

Ksp

1.8×1010

8.3×1017

6.3×1050

下列敘述錯誤的是

A.沉淀轉(zhuǎn)化的實質(zhì)就是沉淀溶解平衡的移動

B.溶解度小的沉淀可以轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀

C.AgCl固體分別在等濃度的氯化鉀和氯化鈣溶液中的溶解度是相同的

D.25℃時，在飽和AgCl、AgI、Ag2S溶液中，所含Ag+的濃度不同

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】2018年10月15日，中國用“長征三號乙”運載火箭成功以“一箭雙星”方式發(fā)射北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星系統(tǒng)第15、16號衛(wèi)星，其火箭推進劑為高氯酸銨（NH4ClO4）等。制備NH4ClO4的工藝流程如下：

飽和食鹽水NaClO3NaClO4NaClO4NH4ClO4，下列說法錯誤的是（ ）

A.NH4ClO4屬于離子化合物

B.溶解度：NaClO4＞NH4ClO4

C.該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是NH4Cl

D.高氯酸銨中氯元素的化合價為+7價

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】一項科學研究成果表明，銅錳氧化物（CuMn2O4）能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛（HCHO）

(1)向一定物質(zhì)的量濃度的Cu（NO3）2 和Mn（NO3）2 溶液中加入Na2CO3 溶液，所得沉淀經(jīng)高溫灼燒，可制得CuMn2O4，NO3﹣的空間構(gòu)型是______________________（用文字描述）．

(2)在銅錳氧化物的催化下，CO 被氧化為CO2，HCHO 被氧化為CO2 和H2O．

①根據(jù)等電子體原理，CO 分子的結(jié)構(gòu)式為____________．

②H2O 分子中O 原子軌道的雜化類型為____________．

③1mol CO2 中含有的σ鍵數(shù)目為__________________．

(3)H2SeO3的K1和K2分別為2.7×10﹣3和2.5×10﹣8，H2SeO4第一步幾乎完全電離，K2為1.2×10﹣2，請根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關系解釋：H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因：_______________________________________；

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】下列反應中屬于水解反應的是（ ）

A.CH2=CH2＋H2OCH3CH2OH

B.2CH3CH2OH＋O22CH3CHO＋2H2O

C.CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr

D.CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】鐵及其化合物在日常生產(chǎn)生活中用途廣泛，利用FeSO4制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下：

實驗室中可用FeSO4（用鐵粉和稀硫酸反應制得）和NH4HCO3在如下裝置模擬上述流程中的“轉(zhuǎn)化”環(huán)節(jié)。

（1）裝置A的名稱是________，裝置B中盛放的藥品是________，NH4HCO3盛放在裝置________中。

（2）實驗過程中，欲將生成的FeSO4溶液和NH4HCO3溶液混合，操作方法是______________，

發(fā)生主要反應的離子方程式為_________。FeSO4溶液要現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是_______，檢驗久置的FeSO4是否變質(zhì)的方法是_________________。

（3）干燥過程的主要目的是脫去游離水，該過程中會有少量FeCO3在空氣中被氧化為FeOOH，該反應的化學方程式為________，取干燥后的FeCO3樣品12.49 g，與炭混合后焙燒，最終得到還原鐵粉6.16 g，計算樣品中雜質(zhì)FeOOH的質(zhì)量：________ g。

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】向AgCl濁液中滴加氨水后可得到澄清溶液，繼續(xù)滴加濃硝酸后又有沉淀生成。經(jīng)查資料得知：Ag++ 2NH3·H2OAg(NH3)2+ 2H2O。下列分析不正確的是

A. 濁液中存在沉淀溶解平衡：AgCl (s)Ag+(aq)＋Cl－(aq)

B. 實驗可以證明NH3結(jié)合Ag+能力比Cl－強

C. 實驗表明實驗室可用氨水洗滌銀鏡反應后的試管

D. 由資料信息可推知：加濃硝酸后生成的沉淀為AgCl

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科目：高中化學 來源： 題型：

【題目】某小組以4H＋＋4I－＋O2＝2I2＋2H2O為研究對象，探究影響氧化還原反應因素。

實驗

氣體a

編號及現(xiàn)象

HCl

Ⅰ.溶液迅速呈黃色

SO2

Ⅱ.溶液較快呈亮黃色

CO2

Ⅲ.長時間后，溶液呈很淺的黃色

空氣

Ⅳ.長時間后，溶液無明顯變化

（1）實驗Ⅳ的作用是______________。用CCl4萃取Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的溶液，萃取后下層CCl4的顏色均無明顯變化。

（2）取萃取后上層溶液，用淀粉檢驗：Ⅰ、Ⅲ的溶液變藍；Ⅱ、Ⅳ的溶液未變藍。溶液變藍說明Ⅰ、Ⅲ中生成了______________。

（3）查閱資料：I2易溶于KI溶液。下列實驗證實了該結(jié)論并解釋Ⅰ、Ⅲ的萃取現(xiàn)象。

現(xiàn)象x是______________。

（4）針對Ⅱ中溶液未檢出I2的原因，提出三種假設：

假設1：溶液中c（H＋）較小。小組同學認為此假設不成立，依據(jù)是______________。

假設2：O2只氧化了SO2，化學方程式是______________。

假設3：I2不能在此溶液中存在。

（5）設計下列實驗，驗證了假設3，并繼續(xù)探究影響氧化還原反應的因素。

i.�、蛑辛咙S色溶液，滴入品紅，紅色褪去。

ii.�、蛑辛咙S色溶液，加熱，黃色褪去，經(jīng)品紅檢驗無SO2。加入酸化的AgNO3溶液，產(chǎn)生大量AgI沉淀，長時間靜置，沉淀無明顯變化。

iii.�、蛑辛咙S色溶液，控制一定電壓和時間進行電解，結(jié)果如下。

電解時間/min

溶液

陽極

陰極

t1

黃色變淺、有少量SO42－

檢出I2，振蕩后消失

H2

溶液無色、有大量SO42－

檢出I2，振蕩后消失

H2

結(jié)合化學反應，解釋上表中的現(xiàn)象：______________。

（6）綜合實驗證據(jù)說明影響I－被氧化的因素及對應關系______________。

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