(16分)铜陵有色股份有限公司电线电缆厂属国家电线电缆、绕组线行业专业生产厂。在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如:零碎电缆)。某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后,围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法。甲同学根据已学知识,提出了一套回收方案:
乙同学在查阅资料后得知:在通入空气并加热的条件下,铜可与稀硫酸在溶液中发生反应(方程式为:2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O ) ,于是他提出了另一套方案:
(1)甲方案的①、③两个步骤中,与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是:
① ;③ 。
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为 (填“甲”或“乙”)方案更合理,理由是: 。
(3)丙认为,无论是甲还是乙的方案,在“加铁屑”这一步时,应该加入略过量的铁屑。你认为丙这么说的道理是: 。
丁又提出了疑问:如果铁过量,剩余的铁粉会混在红色粉末中,该怎么处理呢?
请提出你的想法: 。
(4)最后,老师肯定了同学们的积极思考,但同时指出:方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后,会得到一种俗称“绿矾”的工业产品,可增加经济效益。如果直接排放掉滤液,不仅造成了浪费,还会 。
(5)若上述方案所用的稀硫酸质量分数为36.8%,问每1000mL98%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)能配制出这种稀硫酸 g,需水 mL(水的密度为1.0g/mL ) ,在实验室中稀释浓硫酸时,是如何操作的: 。
废易拉罐的成分比较复杂,据查,铝易拉罐各部分成分及含量(质量百分含量)见表:
|
Si |
Fe |
Cu |
Mn |
Mg |
Cr |
Zn |
Ti |
Al |
罐身/% |
0.3 |
0.7 |
0.25 |
0.25 |
1.0~1.5 |
|
|
|
其余 |
罐盖/% |
0.2 |
0.35 |
0.15 |
0.2~0.5 |
4.0~5.0 |
|
0.1 |
0.25 |
其余 |
拉环/% |
0.2 |
0.35 |
0.15 |
0.2~0.5 |
3.0~4.0 |
0.1 |
0.25 |
0.1 |
其余 |
为了验证罐身的组成成分,进行了如下实验:
【实验仪器与药品】
仪器:酒精灯、烧杯、试管、试管夹、漏斗、滤纸、铁圈、玻璃棒、砂纸、剪刀
药品:易拉罐、去污粉、NaOH溶液、KSCN溶液、盐酸、镁试剂、高碘酸(H3IO6,弱酸)
【实验方案】
实验预处理:将剪好的易拉罐片用砂纸打磨,除去表面的涂料层,直到光亮后用去污粉清洗干净备用。
【实验过程】分别向试管a、b中加入少量上述易拉罐片,进行如下操作:
请填写下列空白:
(1)图中操作①②所用到的玻璃仪器有 。
(2)沉淀A的成分为 。
(3)操作③观察到的现象为 ;反应的离子方程式为 、
、 。
(4)若试管a、b中取样相同,则分别加入足量的NaOH溶液、稀盐酸后,相同条件下理论上产生的气体体积V(a) V(b)(填“>”、“<”或“=”)
某一反应体系中共有Pb3O4、NO、MnO2、Cr2O3、Cr(MnO4)2和Pb(N3)2(名称叠氮化铅,其中Pb为+2价)六种物质,已知Pb(N3)2是反应物之一,Cr2O3是产物之一。请回答下列问题:
(1)已知Cr的常见化合价为+2、+3、+6,Mn的常见化合价为+2、+4、+6、+7,则Cr(MnO4)2中Cr的化合价为 。
(2)1mol Pb(N3)2在反应中 (填“得到”或“失去”) mol电子。
(3)写出该反应的化学方程式 。
常见的五种盐A、B、C、D、E,它们的阳离子可能是Na+、NH4+、Cu2+、Ba2+、Al3+、Ag+、Fe3+,阴离子可能是Cl-、NO3-、SO42-、CO32-,已知:
①五种盐均溶于水,水溶液均为无色。
②D的焰色反应呈黄色。
③A的溶液呈中性,B、C、E的溶液呈酸性,D的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO3)2溶液,只有A、C的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中,分别加入氨水,E和C的溶液中生成沉淀,继续加氨水,C中沉淀消失。
⑥把A的溶液分别加入到B、C、E的溶液中,均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题:
(1)五种盐中,一定没有的阳离子是 ;所含阴离子相同的两种盐的化学式是 。
(2)D的化学式为 ,D溶液显碱性的原因是(用离子方程式表示) 。
(3)E和氨水反应的离子方程式是 。
(4)设计实验检验B中所含的阳离子:
下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑦在表中的位置,请用化学用语回答下列问题:
(1)④、⑤、⑦的原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示,下同)。
(2)⑥和⑦的最高价含氧酸的酸性强弱为 > 。
(3)①、②两种元素按原子个数之比为1∶1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式 。
(4)由表中元素形成的物质可发生如图中的反应,其中B、C、G是单质,B为黄绿色气体,D溶液显碱性。
①写出D溶液与G反应的化学方程式 。
②写出检验A溶液中溶质的阴离子的方法: 。
③常温下,若电解1 L 0.1 mol/L的A溶液,一段时间后测得溶液pH为12(忽略溶液体积变化),则该电解过程中转移电子的物质的量为 mol。
④若上图中各步反应均为恰好完全转化,则混合物X中含有的物质有 。
在A、B、C、D、E五种短周期主族元素中,A、B、C三种元素的原子序数依次增大,A、C都能与B按原子个数比为1:1或2:1形成的化合物。D的原子最外层电子数最多,E的核电荷数最大,D与E能形成气态物质ED4。
(1)画出D的原子结构示意图________,五种元素原子半径从大到小的顺序是________(填元素符号)。
(2)A与B形成的化合物中,含非极性键的化合物的结构式为 。
(3)C与B按原子个数比为1:1形成化合物的电子式是 。
(4)D、E所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是 、 (填具体的化学式)。
(5)由短周期元素组成的某些微粒,如SO2、O3、NO2-可互称为等电子体,则与B、D同周期元素组成的微粒中,能与N3-.CS2互称为等电子体的微粒是 (填符合要求所有微粒的名称)。
(6)写出工业上制E单质的化学方程式 。