Question

20．在煉油工業(yè)中常用醋酸銅氨溶液含{[Cu（NH₃）₂]⁺、CH₃COO^-和NH₃}除去H₂中的CO、O₂及H₂S氣體．
（1）已知醋酸銅氨溶液吸收CO的反應(yīng)為：[Cu（NH₃）₂]⁺（aq）+CO（g）+NH₃（g）?[Cu（NH₃）₂•CO]⁺（aq）．
若反應(yīng)在恒容密閉容器中進(jìn)行，則能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是bc．
a．v（CO）_正=v（NH₃）_正
b．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化
c．[Cu（NH₃）₂]⁺濃度不再隨時(shí)間變化
（2）醋酸銅氨溶液吸收CO一段時(shí)間后將失效，用下列方法可回收廢醋酸銅氨溶液中的銅．
①“預(yù)處理”時(shí)，尾氣中除N₂、CO、O₂、CO₂及H₂O外，還有NH₃．
②加入硫化鈉溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu²⁺+S^2-=CuS↓．
③加入硝酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3CuS+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+3S↓+4H₂O．
④已知上述流程中只有“沉銅”和“結(jié)晶”步驟銅元素有損耗．“沉銅”時(shí)銅元素的損耗率為4%；“結(jié)晶”時(shí)銅元素的損耗率為2%．若1L廢液最終制得Cu（NO₃）₂•3H₂O  363g，則1L廢液中銅元素的質(zhì)量為102g．

Answer 1

分析 （1）可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)體系中各物質(zhì)的物質(zhì)的量、物質(zhì)的量濃度、百分含量以及由此引起的一系列物理量不變；
（2）廢液中通入熱空氣進(jìn)行預(yù)處理，使醋酸銅氨分解得到尾氣中有CO、氨氣和剩余空氣，向溶液中加入硫酸得到硫酸銅、硫酸銨，向硫酸銅、硫酸銨中加入硫化鈉溶液得到CuS和母液，將CuS加入硝酸中得到S、NO和硝酸銅，將硝酸銅溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到硝酸銅晶體，結(jié)合題目分析解答．

解答 解：（1）a．無論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)都存在v（CO）_正=v（NH₃）_正，不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；
b．反應(yīng)前后氣體壓強(qiáng)減小，當(dāng)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再隨時(shí)間變化時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
c．[Cu（NH₃）₂]⁺濃度不再隨時(shí)間變化時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故正確；
故選bc；
（2）廢液中通入熱空氣進(jìn)行預(yù)處理，使醋酸銅氨分解得到尾氣中有CO、氨氣和剩余空氣，向溶液中加入硫酸得到硫酸銅、硫酸銨，向硫酸銅、硫酸銨中加入硫化鈉溶液得到CuS和母液，將CuS加入硝酸中得到S、NO和硝酸銅，將硝酸銅溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到硝酸銅晶體
①通過以上分析知，還有NH₃，故答案為：NH₃；
②硫酸銅和硫化鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成黑色沉淀CuS，離子方程式為Cu²⁺+S^2-=CuS↓，故答案為：Cu²⁺+S^2-=CuS↓；
③硝酸溶解CuS生成S、NO、硝酸銅和水，反應(yīng)方程式為3CuS+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+3S↓+4H₂O，
故答案為：3CuS+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+3S↓+4H₂O；
④363gCu（NO₃）₂•3H₂O中Cu的質(zhì)量=363g×$\frac{64}{242}$÷（1-2%）÷（1-4%）=102g，
故答案為：102．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)分離提純及化學(xué)平衡狀態(tài)判斷，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生獲取信息、利用信息、元素化合物知識(shí)綜合運(yùn)用能力及分析判斷能力，明確流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，題目難度中等．