【題目】銅及其化合物應(yīng)用廣泛。
Ⅰ.氯化亞銅(CuCl)廣泛用于化工、印染、有機(jī)合成等行業(yè)。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)氯化亞銅的工藝過(guò)程如下:
已知:CuCl難溶于醇和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易氧化;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)步驟①中N元素被還原為最低價(jià),則Cu溶解的離子方程式為_______________。
(2)步驟③中(NH4)SO3要適當(dāng)過(guò)量,目的是使Cu2+充分還原,并保證Cu2+的還原速率和_____,其主要反應(yīng)的離子方程式________________。已知NH4Cl、Cu2+的物質(zhì)的量之比[n(NH4Cl]/n(Cu2+)]與Cu2+沉淀率的關(guān)系如下圖所示,當(dāng)氯化銨用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率減少,原因是_____________________。
(3)步驟⑥中醇洗的目的是____________________________。
Ⅱ.以氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)作催化劑,可利太陽(yáng)能熱化學(xué)循環(huán)法分解H2O制H2,其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示。
(4)氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。
(5)若x=0.15,則1mol CuFe2O4-x參與一次該循環(huán),理論上能制得的H2體積為_______L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
【答案】4Cu+NO3-+10H+ = 4Cu2++NH4++3H2O 防止CuCl被空氣氧化 2Cu2++SO32-+ 2Cl-+H2O = 2CuCl↓+SO42-+2H+ 生成的氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中 有利于加快除去濾餅表面的水分 CuFe2O4-x+xH2O=CuFe2O4+xH2 3.36
【解析】
試題Ⅰ.(1)步驟①中由于酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化Cu生成Cu2+,N元素被還原為最低價(jià)生成NH4+;(2)步驟③中銅離子與亞硫酸銨發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl,離子方程式是2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+,(NH4)2SO3要適當(dāng)過(guò)量,目的有:保證Cu2+的還原速率,防止CuCl被空氣氧化;CuCl可溶于氯離子濃度較大的體系,當(dāng)氯化銨用量增加到一定程度后氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中;(3)CuCl難溶于醇,乙醇沸點(diǎn)低,易揮發(fā),用乙醇洗滌,可快速除去固體表面的水分,防止水解、氧化;Ⅱ. (4)根據(jù)圖示,氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)與水反應(yīng)生成CuFe2O4和H2;(5)根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算x=0.15時(shí),生成氫氣的體積。
解析:Ⅰ.(1)步驟①中由于酸性條件下硝酸根離子具有氧化性,可氧化Cu生成Cu2+,N元素被還原為最低價(jià)生成NH4+,反應(yīng)離子方程式是4Cu+NO3-+10H+ = 4Cu2++NH4++3H2O;(2)步驟③中銅離子與亞硫酸銨發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl,反應(yīng)離子方程式是2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+,(NH4)2SO3要適當(dāng)過(guò)量,目的有:保證Cu2+的還原速率,(NH4)2SO3具有還原性,可以防止CuCl被空氣氧化;CuCl可溶于氯離子濃度較大的體系,當(dāng)氯化銨用量增加到一定程度后氯化亞銅又溶解于氯化銨溶液中,所以當(dāng)氯化銨用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率減少;(3)CuCl難溶于醇,乙醇沸點(diǎn)低,易揮發(fā),則用乙醇洗滌,可快速除去固體表面的水分,防止水解、氧化;Ⅱ. (4)根據(jù)圖示,氧缺位鐵酸銅(CuFe2O4-x)與水反應(yīng)生成CuFe2O4和H2,反應(yīng)方程式是CuFe2O4-x+xH2O=CuFe2O4+xH2;(5)根據(jù)化學(xué)方程式CuFe2O4-x+xH2O=CuFe2O4+xH2,可知x=0.15時(shí),1mol CuFe2O4-x參與生成0.15mol氫氣,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是3.36L。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A. 2.8 g環(huán)已烷含共價(jià)鍵數(shù)目為0.4NA
B. 過(guò)氧化鈉與水反應(yīng),生成0.1 mol氧氣時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NA
C. 142 g Na2SO4和Na2HPO4固體混合物中,陰陽(yáng)離子總數(shù)為3NA
D. 用惰性電極電解CuSO4溶液后,如果加入0.1 molCu(OH)2能使溶液復(fù)原,則電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.2NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在濕法煉鋅的電解循環(huán)溶液中,較高濃度的會(huì)腐蝕陽(yáng)極板而增大電解能耗。可向溶液中同時(shí)加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀從而除去。根據(jù)溶液中平衡時(shí)相關(guān)離子濃度的關(guān)系圖,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 的數(shù)量級(jí)為
B. 除反應(yīng)為Cu+Cu2++2=2CuCl
C. 加入Cu越多,Cu+濃度越高,除效果越好
D. 2Cu+=Cu2++Cu平衡常數(shù)很大,反應(yīng)趨于完全
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)反應(yīng)A+B―→C(放出能量)分兩步進(jìn)行:①A+B―→X(吸收能量),②X―→C(放出能量)。下列示意圖中表示總反應(yīng)過(guò)程中能量變化的是( )
A. B. C. D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用如圖裝置探究鐵在海水中的電化學(xué)腐蝕與防護(hù)。下列說(shuō)法不正確的是
A. 若X為鋅棒,開關(guān)K置于M處,可減緩鐵的腐蝕,采用了犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法
B. 若X為鋅棒,開關(guān)K置于N處,X極的反應(yīng):4OH--4e-=O2↑+2H2O
C. 若X為碳棒,開關(guān)K置于N處,可減緩鐵的腐蝕,采用了外加電流的陰極保護(hù)法
D. 若X為碳棒,開關(guān)K置于M處,X極的反應(yīng):O2+4e-+2H2O=4OH-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列過(guò)程與化學(xué)鍵斷裂有關(guān)的是
A. 二氧化碳?xì)怏w變?yōu)楦杀?/span> B. 熔融氯化鈉導(dǎo)電
C. 碘升華 D. 酒精溶解于水
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,通電時(shí),為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,設(shè)計(jì)了如圖的裝置。對(duì)電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是
A. a為正極,b為負(fù)極;NaClO和NaCl
B. a為負(fù)極,b為正極;NaClO和NaCl
C. a為陽(yáng)極,b為陰極;HClO和NaCl
D. a為陰極,b為陽(yáng)極;HClO和NaCl
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】工業(yè)制硫酸中的一步重要反應(yīng)是SO2在400~500 ℃下的催化氧化:2SO2+O22SO3,這是一個(gè)正反應(yīng)放熱的可逆反應(yīng)。如果反應(yīng)在密閉容器中進(jìn)行,下述有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A. 使用催化劑是為了加快反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率
B. 在上述條件下,SO2不可能100%地轉(zhuǎn)化為SO3
C. 為了提高SO2的轉(zhuǎn)化率,應(yīng)適當(dāng)提高O2的濃度
D. 達(dá)到平衡時(shí),SO2的濃度與SO3的濃度相等
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】A~I(xiàn)分別表示中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的一種物質(zhì),其中A、I為常見(jiàn)金屬,它們之間的相互關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物、生成物沒(méi)有列出),且已知G為主族元素的固態(tài)氧化物,A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中均含同一種元素。請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
(1)A、B、C、D、E、F六種物質(zhì)中所含同一種元素在周期表中的位置是________。
(2)寫出C物質(zhì)的化學(xué)式:________。
(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式:
反應(yīng)①的化學(xué)方程式:____________________________;
反應(yīng)④的離子方程式:____________________________;
反應(yīng)⑥的化學(xué)方程式:____________________________。
(4)從能量變化的角度看,反應(yīng)①②③中,屬于ΔH<0的反應(yīng)是________(填序號(hào))
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