【題目】某工業(yè)含銅廢料含有 Cu、CuO、CuS、CuSO4 等成分,利用該含銅廢料可生產(chǎn)硝酸銅晶體[Cu(NO3)2·3H2O],生產(chǎn)的工藝流程如圖所示,請(qǐng)回答下列問題:

(1)“焙燒過程中除生成 SO2 的反應(yīng)外,另外一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

(2)“酸化過程為加快反應(yīng)速率,可采用的措施有______(寫出一條即可)。

(3)若試劑 a Zn,則置換的離子方程式為_____。

(4)“淘洗的作用是_________________

(5)“反應(yīng)一步中使用 20% HNO3 10% H2O2,整個(gè)過程無紅棕色氣體產(chǎn)生,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________;若該步驟只使用 20% HNO3,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溫度升高,出現(xiàn)大量紅棕色氣體,則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為_______________。

【答案】2Cu +O22CuO 升高溫度 Cu2+ + Zn ══ Cu + Zn2+ 除去過量的鋅 Cu+ H2O2 + 2H+═ Cu + 2H2O 1 :2

【解析】

廢料中的銅元素有兩種價(jià)態(tài):0價(jià)和+2價(jià),而目標(biāo)產(chǎn)品Cu(NO3)2·3H2O中銅元素顯+2價(jià),過程中應(yīng)該有氧化還原反應(yīng)發(fā)生,廢料中硫元素等雜質(zhì)要除去。由流程圖分析,將廢料焙燒時(shí)CuCuS將被O2氧化生成固體CuO和氣體SO2。H2SO4酸化”有發(fā)生反應(yīng)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,所以酸化得到的溶液主要是CuSO4溶液。加入過量試劑a”的目的是通過“置換”反應(yīng)得到單質(zhì)銅,試劑a應(yīng)選擇比銅活潑的金屬單質(zhì)。“置換”后“過濾”所得固體是銅單質(zhì)(含有過量的鋅),“淘洗”目的就是除去過量的金屬鋅!胺磻(yīng)”步驟中金屬銅溶解在20%HNO310%H2O2溶液中,得到Cu(NO3)2溶液,最后經(jīng)一系列操作得到目標(biāo)產(chǎn)品[Cu(NO3)2·3H2O]。

(1)廢料中CuCuS在“焙燒”過程中與O2反應(yīng),CuS將轉(zhuǎn)化為CuOSO2,所以另外一個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu+O22CuO。

(2)“焙燒”后的固體用硫酸酸化,根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素可知,加快反應(yīng)速率的措施有:①升高溫度;②在一定范圍內(nèi)增大硫酸的濃度;③將“焙燒”后的固體粉碎。(任選一條回答即可

(3)ZnCu活潑,能夠?qū)⑷芤褐械?/span>Cu2+置換,其離子方程式為Cu2++Zn=Cu+Zn2+。

(4)在“置換”步驟中加入了過量的鋅,得到的固體銅中含有鋅,為了不影響產(chǎn)品的純度必須除去鋅,所以“淘洗”的作用就是除去過量的鋅。

(5)從目標(biāo)產(chǎn)物看,“反應(yīng)”步驟應(yīng)該是將單質(zhì)銅轉(zhuǎn)化為Cu(NO3)2的過程,銅元素被氧化,而“整個(gè)過程無紅棕色氣體產(chǎn)生”說明氧化劑不是HNO3,可推知該過程作為氧化劑的物質(zhì)應(yīng)是H2O2,所以發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:Cu+H2O2+2H+═ Cu+2H2O。若該步驟只使用20% HNO3且出現(xiàn)大量紅棕色氣體,可推知該過程起氧化劑作用的是HNO3,還原產(chǎn)物是紅棕色的NO2氣體,化學(xué)反應(yīng)方程式為Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,因4molHNO3中只有2molHNO3起氧化劑作用,所以還原劑(Cu)與氧化劑(HNO3物質(zhì)的量之比為1:2。

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B.鋼是目前用量最大、用途最廣的合金

C.在我國(guó)使用最早的合金是生鐵

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A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LCHCl3 中含有氯原子數(shù)目為 3NA

B. 18g D2O 18g H2O 中含有的質(zhì)子數(shù)均為 10NA

C. 4.6gNa O2反應(yīng)生成 Na2O Na2O2 混合物時(shí)失去的電子數(shù)為 0.2NA

D. 25℃時(shí) pH=13 Ca(OH)2溶液中含有 OH-的數(shù)目為 0.1NA

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【題目】下列說法不正確的是(

A. 用水可以鑒別苯、四氯化碳、乙醇三種無色液體

B. Cu(OH)2懸濁液可以鑒別乙醇、乙酸溶液、葡萄糖溶液

C. 石油的分餾、煤的液化和氣化都是物理變化,石油的裂化、裂解都是化學(xué)變化

D. 制取環(huán)氧乙烷:2CH2=CH2+O2Ag,2502,符合綠色化學(xué)的理念

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【題目】對(duì)于反應(yīng)S(s)+O2(g)SO2(g)△H<0,在其他條件不變時(shí),改變其中一個(gè)條件,則生成SO2的速率:(填增大,減小或不變)

(1)升溫_____

(2)增大壓強(qiáng)_____;

(3)增大容器容積____

(4)加入O2____;

(5)加入S_____;

(6)加正催化劑_____。

(7)假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行,判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志______。

A.消耗1molO2同時(shí)生成1molSO2

B.混合氣體密度不變

C.混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變

D.v(O2)=v(SO2

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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )

A. 1molCH44molCl2反應(yīng)生成的有機(jī)物分子總數(shù)為4NA

B. 0.1molH35Cl中含有的質(zhì)子數(shù)目或中子數(shù)目均為1.8NA

C. 常溫下,22.4L乙烯中含有的共用電子對(duì)數(shù)目為6NA

D. 1molN2與足量H2發(fā)生合成氨反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為6NA

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【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列表述不正確的是 ( )

A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L氫氣所含原子數(shù)是2NA

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