【題目】印刷電路的廢腐蝕液含有大量CuCl2FeCl2FeCl3,任意排放將導(dǎo)致環(huán)境污染及資源的浪費?蓮脑搹U液中回收銅,并將鐵的化合物全部轉(zhuǎn)化為FeCl3溶液,作為腐蝕液原料循環(huán)使用。測得某廢腐蝕液中含CuCl2 1.5 mol/LFeCl2 3.0 mol/L,FeCl3 1.0 mol/L,HCl 3.0 mol/L。取廢腐蝕液200 mL按如下流程在實驗室進行實驗:

回答下列問題:

(1)上述方法獲得的銅粉中含有雜質(zhì),除雜所需試劑是________(填化學(xué)式)。

(2)實驗室可用固體KClO3與濃HCl反應(yīng)制備Cl2,此反應(yīng)中Cl2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物。反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。

(3)如圖是實驗室制備Cl2并通入FeCl2溶液中獲得FeCl3溶液的部分裝置。

實驗中,必需控制氯氣的速度,使導(dǎo)管口逸出的氣泡每秒12個,以便被FeCl2溶液完全吸收?刂粕陕葰馑俣鹊牟僮魇__________________________________。

(4)按上述流程操作,需稱取Fe粉的質(zhì)量應(yīng)不少于________ g(精確到0.1 g),需通入Cl2的體積不少于________ L(標況)

【答案】HCl KClO3+6HCl(濃) 3Cl2↑+KCl+3H2O 緩慢旋動分液漏斗的活塞,調(diào)節(jié)液體滴下的速度 39.2 16.8

【解析】

(1)廢液中含有Fe3+、Cu2+、H+能與鐵粉反應(yīng);

(2) KClO3與濃HCl反應(yīng),產(chǎn)生KClCl2、H2O,根據(jù)電子守恒及原子守恒書寫方程式;

(3)緩慢旋動分液漏斗的活塞,調(diào)節(jié)液體滴下的速度,從而控制生成氯氣速率;

(4)根據(jù)方程式中各個物理量之間的關(guān)系式進行計算。

(1)廢液中含有Fe3+、Cu2+H+,加入過量鐵粉后,發(fā)生的離子反應(yīng)為2Fe3++Fe=3Fe2+、Cu2++Fe=Fe2++Cu2H++Fe=Fe2++H2,因此得到的固體Cu中含有過量的Fe粉,可以利用Fe與鹽酸發(fā)生反應(yīng)Fe+2HCl=FeCl2+H2。而Cu不能與鹽酸反應(yīng),用鹽酸將其中混有的雜質(zhì)Fe除去;

(2)實驗室可用固體KClO3與濃HCl反應(yīng)制備Cl2,此反應(yīng)中Cl2既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物。反應(yīng)的化學(xué)方程式為KClO36HCl() 3Cl2KCl3H2O

(3)要控制氯氣的速度,使導(dǎo)管口逸出的氣泡每秒12個,以便被FeCl2溶液完全吸收?刂粕陕葰馑俣鹊牟僮魇蔷徛齽臃忠郝┒返幕钊,調(diào)節(jié)液體滴下的速度,來控制生成氯氣速度;

(4)加入鐵粉后,分別與氯化銅、氯化鐵、鹽酸反應(yīng),Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,n(CuCl2)=1.5mol/L×0.2L=0.3mol,消耗Fe的物質(zhì)的量為0.3molFe+2FeCl3=3FeCl2,n(FeCl3)=1.0mol/L×0.2L=0.2mol,消耗Fe0.1mol;Fe+2HCl=FeCl2+H2,n(HCl)=3.0mol/L×0.2L=0.6mol,因此共消耗Fe粉的物質(zhì)的量為0.3mol+0.1mol+0.3mol=0.7mol,質(zhì)量為0.7mol×56g/mol=39.2g;通入氯氣發(fā)生反應(yīng):Cl2+2FeCl2=2FeCl3,溶液中FeCl2的物質(zhì)的量為n(FeCl2)= 0.3mol+0.3mol+0.3mol+3.0 mol/L×0.2L=1.5mol,根據(jù)方程式中二者關(guān)系可知需要Cl2的物質(zhì)的量為n(Cl2)=n(FeCl2)=0.75mol,其在標準狀況下的體積為V(Cl2)= 0.75mol×22.4L/mol=16.8L。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】氫氧燃料電池構(gòu)造如圖所示。其電池反應(yīng)方程式為:2H2+O2=2H2O

下列說法不正確的是

A. 多孔金屬a作負極

B. 多孔金屬b上,O2發(fā)生還原反應(yīng)

C. 電池工作時,電解質(zhì)溶液中OH- 移向a

D. 正極的電極反應(yīng)為:O2 +4e- +4H+ =2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在普通鋁中加入少量CuMg后,形成一種稱為拉維斯相的MgCu2微小晶粒,其分散在Al中可使得鋁材的硬度增加、延展性減小,形成所謂堅鋁,是制造飛機的主要村料;卮鹣铝袉栴}:

1)下列狀態(tài)的鎂中,電離最外層一個電子所需能量最大的是____________(填標號)。

A B C D

2)乙二胺(H2NCH2CH2NH2)是一種有機化合物,分子中氮、碳的雜化類型分別是__________、__________。乙二胺能與Mg2+、Cu2+等金屬離子形成穩(wěn)定環(huán)狀離子,其原因是__________,其中與乙二胺形成的化合物穩(wěn)定性相對較高的是__________(“Mg2+“Cu2+”)。

3)一些氧化物的熔點如下表所示:

氧化物

Li2O

MgO

P4O6

SO2

熔點/°C

1570

2800

23.8

75.5

解釋表中氧化物之間熔點差異的原因__________

4)圖(a)MgCu2的拉維斯結(jié)構(gòu),Mg以金剛石方式堆積,八面體空隙和半數(shù)的四面體空隙中,填入以四面體方式排列的Cu。圖(b)是沿立方格子對角面取得的截圖?梢,Cu原子之間最短距離x=__________pm,Mg原子之間最短距離y=__________pm。設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則MgCu2的密度是__________g·cm3(列出計算表達式)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化在給定條件下能實現(xiàn)的是(

①鹽鹵(含MgCl2Mg(OH)2MgCl2溶液無水MgCl2

②鋁土礦AlO2-Al(OH)3Al2O3

NH3NONO2HNO3

NaCl溶液Cl2無水FeCl2

SSO3H2SO4

SiO2Na2SiO3溶液H2SiO3

A. ③⑥B. ③⑤⑥C. ①④⑤D. ①③⑥

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】200 mL FeBr2溶液中逐漸通入Cl2,其中n(Fe 3)、n(Br2) 隨通入n(Cl2)的變化如圖所示,下列說法不正確的是(  )

A.氧化性強弱:Br2 > Fe3

B.由圖可知,該FeBr2溶液的濃度為1 mol·Ll

C.n(Cl2)0. 12 mol時,溶液中的離子濃度有c (Fe 3)c( Br)=1∶8

D.n(FeBr2)n(Cl2)11時,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe22Br + 2Cl2=2Fe3Br2 + 4Cl

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下表為元素周期表的粗表,①~⑧分別表示元素周期表中對應(yīng)位置的元素

(1)用電子式表示①與②形成化合物A 的過程:________

(2)已知⑥原子的最外層有2個電子,請畫出⑥原子的結(jié)構(gòu)示意圖:______________

(3)含有④元素的某種18 電子的離子與H+OH均可發(fā)生反應(yīng),請寫出該離子的電子式______

(4)元素③④⑤的簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由強到弱的順序是_________(用化學(xué)式表示),其沸點由高到低的順序是_______ (用化學(xué)式表示)

(5)已知⑦的穩(wěn)定化合態(tài)為+2 價,且⑦與③可按3:4 形成某化合物,該化合物具有較強氧化性, 可以與濃鹽酸反應(yīng)并釋放出一種黃綠色的氣體, 請寫出該化學(xué)方程式:_________________

(6)①與③,①與④能形成18個電子的化合物,此兩種化合物在溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________

(7)⑧的一種氧化物為無色氣體,在空氣中能迅速變成紅棕色。在一定條件下,2L的該無色氣體與0.5 L 的氧氣混合,該混合氣體被足量的NaOH溶液完全吸收后沒有氣體殘留,則所生成的一種含氧酸鹽的化學(xué)式是_________。

(8)兩種均含①與②③④四種元素的化合物相互反應(yīng)放出氣體的離子方程式為_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】釔的常見化合價為+3價,我國蘊藏著豐富的含釔礦石(Y2FeBe2Si2O10),工業(yè)上通過如下生產(chǎn)流程可獲得氧化釔。

已知:①該流程中有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH見下表:

離子

開始沉淀時的pH

完全沉淀時的pH

Fe3

2.1

3.1

Y3

6.0

8.2

②在元素周期表中,鈹元素和鋁元素處于第二周期和第三周期的對角線位置,化學(xué)性質(zhì)相似。

1)寫出Na2SiO3的一種用途________________________。

2)若改用氧化物的形式表示Y2FeBe2Si2O10組成,則化學(xué)式為__________

3)根據(jù)元素周期表的知識判斷,常溫下,氯化鍶溶液pH____7(填大于、等于小于);寫出氯化鍶的電子式:______________________

4)欲從Na2SiO3Na2BeO2混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。

最好選用鹽酸和_______兩種試劑,再通過必要的操作即可實現(xiàn)。

ANaOH溶液 B.氨水 CCO2 DHNO3

寫出Na2BeO2與足量鹽酸發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________________。

5)為使Fe3沉淀完全,用氨水調(diào)節(jié)pHa時,a應(yīng)控制在_________范圍內(nèi);繼續(xù)加氨水調(diào)節(jié)pH =b發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________;檢驗Fe3是否沉淀完全的操作方法是:___________________________________

6)煅燒草酸釔時發(fā)生分解反應(yīng),其固體產(chǎn)物為氧化釔,氣體產(chǎn)物能使澄清石灰水變渾濁。寫出草酸釔[Y2(C2O4)3·nH2O]煅燒的化學(xué)方程式___________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用下列實驗裝置完成對應(yīng)的實驗,能達到實驗?zāi)康牡氖?/span>

A. 制取并收集少量乙炔

B. 制取并檢驗乙烯

C. 檢驗溴乙烷與NaOH乙醇溶液

D. 制取并提純乙酸乙酯

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】SCRNSR技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NOx排放。

(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理:

尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3CO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________。

反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式:____________。

當燃油中含硫量較高時,尾氣中SO2O2作用下會形成(NH4)2SO4,使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成:________。

尿素溶液濃度影響NO2的轉(zhuǎn)化,測定溶液中尿素(M=60 g·mol 1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉(zhuǎn)化為NH3,所得NH3用過量的v1 mL c1 mol·L1 H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4v2 mL c2 mol·L1 NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)是________。

(2)NSR(NOx儲存還原)工作原理:

NOx的儲存和還原在不同時段交替進行,如圖a所示。

通過BaOBa(NO3)2的相互轉(zhuǎn)化實現(xiàn)NOx的儲存和還原。儲存NOx的物質(zhì)是_________。

H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程,該過程分兩步進行,圖b表示該過程相關(guān)物質(zhì)濃度隨時間的變化關(guān)系。第一步反應(yīng)消耗的H2Ba(NO3)2的物質(zhì)的量之比是__________。

還原過程中,有時會產(chǎn)生笑氣(N2O)。用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產(chǎn)生與NO有關(guān)。在有氧條件下15NONH3以一定比例反應(yīng)時,得到的笑氣幾乎都是15NNO。將該反應(yīng)的化學(xué)方程式補充完整: _______15NNO+□H2O_______

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