(14分)实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO3,实验装置如下图所示:
请回答:
(1)实验中取一定量Cu片和一定量浓H2SO4放在圆底烧瓶中共热,至反应结束后,发现烧瓶中还有少量Cu剩余,有人认为还有一定量的H2SO4剩余,原因是
,在不增加浓H2SO4的前提下,若使剩余铜片溶解可再加入 (填写两种属于不同类别的物质)。
(2)向反应后的溶液中加入足量的CuO,使剩余的H2SO4全部转化为CuSO4,过滤后将滤液加热浓缩,冷却结晶制得硫酸铜晶体(CuSO4·XH2O)某小组同学采用加热法测定该晶体里结晶水X的值;
①在他们的实验操作中至少称量 次。
②下面是其中一次实验的数据
坩埚质量 |
坩埚与晶体总质量 |
加热后坩埚与固体总质量 |
11.7g |
22.7g |
18.6g |
根据上表数据计算判断x的实测值比理论值(x=5) (填“偏大”或“偏小”)。
(3)装置乙的作用是: ;
(4)下列说法正确的是: (填序号)。
a.甲装置使用的玻璃仪器有:酒精灯、玻璃管、长颈漏斗、圆底烧瓶
b.KMnO4溶液用于尾气处理
c.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红不褪色,说明无NaHSO3产生
d.当把品红溶液滴入到锥形瓶中,若品红褪色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
e.若把品红溶液换成酸性高锰酸钾溶液,并滴入到锥形瓶中,不显紫红色,说明NaOH已完全转化为NaHSO3
f.此装置换上其它药品后,不能制取和收集少量纯净的氯气
废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生,并减少污染。废旧印刷电路板经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末
(1)废旧印刷电路板中回收的铁是新型电池的使用材料,如制成LiFePO4电池,它可用于电动汽车。电池反应为:FePO4+Li LiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨,含Li+导电固体为电解质。放电时其正极反应方程式为:
(2)用H2O2 和H2SO4 的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) △H=64.39kJ·mol-1
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H=-196.46kJ·mol-1
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=-285.84kJ·mol-1
则在H2SO4 溶液中Cu 与H2O2 反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为: 。
(3)部分金属的回收需要氧化性很强的溶液,如金常用 和 的混合溶液溶解
(4)为了分离金属粉末常用到氰酸(HCN)溶液,HCN是一种有毒且较弱的酸,已知:常温下HCN的电离程度非常小,其Ka=6.2×10-10,0.1mol/L的NaCN的pH=11.1,0.1mol/L的NH4CN的pH=9.2, 则浓度都是0.1mol/L的NaCN和NH4CN溶液中,CN-水解程度大小为:NaCN NH4CN(填:> = < ),理由是:
(18分)金属镍(Ni)的应用越来越广泛。
(1)LiNiO2常用作锂离子电池的正极材料,负极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为:
xLi+Li1-xNiO2LiNiO2
LiNiO2中,Ni元素的化合价为 ;充电时,LiNiO2中化合价发生变化的元素有 (填元素符号)
(2)Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈。镀镍的方法有:
方法Ⅰ: 电镀镍。以NiSO4为电镀液。
① 待镀零件与电源 相连,金属镍板与电源 相连。
方法Ⅱ:化学镀。将待镀零件浸泡在含有Ni2+和H2PO2-的溶液中,在酸性等条件下发生下述反应:
(a) Ni2+ + H2PO2-+ → Ni + + H2PO3-+
(b)6H2PO2- + 2H+ = 2P+ 4H2PO3-+ 3H2↑
上述反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的。
② 请在答题卡上写出并配平反应式(a)。
③ 化学镀与电镀相比较,在原理上的相同点是: 。
(3)Ni可以与CO(g)发生反应:
利用该反应可以提纯粗Ni,得到高纯度的金属Ni。
① 该反应的平衡常数表达式为
② 生产中,在如图所示密闭容器中充入CO气体,粗Ni放置在 (填编号)
A.低温区 B.高温区
—锂辉石的主要成分是Li2O·Al2O3·4SiO2,还含有FeO、CaO、MgO等。
以—锂辉石为原料制备碳酸锂的一种流程如下:
已知:①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.7 |
3.7 |
9.6 |
完全沉淀pH |
3.7 |
4.7 |
11 |
②Li2CO3在不同温度的溶解度如下表:
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
50 |
75 |
100 |
Li2CO3的溶解度/g |
1.539 |
1.406 |
1.329 |
1.181 |
0.866 |
0.728 |
回答下列问题:
(1)反应II中加碳酸钙的作用是 。
(2)写出反应III中生成沉淀A的离子方程式 、 。
(3)写出反应IV的化学方程式 。洗涤所得Li2CO3沉淀要用热水而非冷水,原因是 。
(4)实验室中常用于蒸发浓缩的硅酸盐质的仪器有______________。
A、蒸发皿 B、玻璃棒 C、铁架台(带铁圈) D、酒精灯 E、圆底烧瓶
(16分)工业上常采用天然矿物法生产硝酸钾,工艺流程如下图所示,
回答下列问题:
(1)“滤渣2”的主要成分是 。
(2)“母液”多次循环使用会造成产品纯度降低,处理的方法是:在多次循环后的“母液”中加入NaOH溶液,其反应原理是
(用离子反应方程式表示)
(3)在滤液1蒸发浓缩过程中,可加入适量的KCl固体,提高产品的产量,原因是 ;
(4)若要进一步提高硝酸钾晶体的纯度,还必须进行的操作是:
。
丙烯是重要的化工原料,以丙烯为原料合成有机玻璃和油墨材料DAP-A树脂的流程如下:
回答问题:
(1)写出下列物质可能的结构简式:B___________________,F________________________。
(2)写出反应类型:反应②___________________;反应③____________________________。
(3)1 mol DAP-A树脂在一定条件下与H2发生加成反应,最多消耗H2_______________mol。
(4)写出反应①的化学方程式______________________________________________。
(5)写出G在一定条件下与乙二醇发生反应生成一种高分子化合物的化学方程式为_______。
(6)E的同分异构体中,属于酯类的链状有机物有
、 、___________________________________。