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信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一...

信息时代产生的大量电子垃圾对环境造成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜晶体的路线:

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回答下列问题:

⑴第①步Cu与酸反应的离子方程式为                                       ;得到滤渣1的主要成分为               

⑵第②步加入H2O2的作用是                                      ,使用H2O2的优点是                                 ;调节pH的目的是使             生成沉淀。

⑶用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是                      

⑷由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O,探究小组设计了三种方案:

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上述三种方案中,      方案不可行,原因是                               

从原子利用率角度考虑,        方案更合理。

⑸探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O(Mr=250)含量。取a g 试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol/L EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液b mL。滴定反应如下:Cu2++ H2Y2=CuY2+ 2H+

写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω=                           

下列操作会导致CuSO4·5H2O含量测定结果偏高的是         

a.未干燥锥形瓶

b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡

c.未除静可与EDTA反应的干扰离子

 

⑴Cu+4H++2NO3-Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-3Cu2++2NO↑+4H2O;Au、Pt ⑵把Fe2+氧化为Fe3+;不引入杂质,产物对环境物无污染;Fe3+和Al3+。 ⑶在坩埚中加热脱水 ⑷甲;甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质;乙。 ⑸×100%;c。 【解析】 试题分析:(1)浓硝酸与稀硝酸混合,硝酸可能为浓溶液,也可能为稀溶液,所以两个离子方程式都可;Au、P他不和硝酸反应,所以滤渣1的主要成分为:Au、Pt。 (2)第②步加H2O2的作用是把Fe2+氧化为Fe3+;H2O2作氧化剂。其还原产物为H2O,所以该氧化剂的优点是不引入杂质,产物对环境物无污染;调溶液PH的目的是使Fe3+和Al3+形成沉淀。 (3)第③步由五水硫酸铜制备硫酸铜的方法应是在坩埚中加热脱水。 (4)制备硫酸铝晶体的甲、乙、丙三种方法中,甲方案在滤渣中只加硫酸会生成硫酸铁和硫酸铝,冷却、结晶、过滤得到的硫酸铝晶体中混有大量硫酸铁杂质,方法不可行。乙和丙方法均可行。乙方案先在滤渣中加H2SO4,生成Fe2(SO4)3和Al2(SO4)3,再加Al粉和Fe2(SO4)3生成Al2(SO4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。丙方案先在滤渣中加NaOH,和Al(OH)3反应生成NaAlO2,再在滤液中加H2SO4生成Al2(SO4)3, 蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体。但从原子利用角度考虑方案乙更合理,因为丙加的NaOH和制备的Al2(SO4)3的原子组成没有关系,造成原子浪费。 (5)根据离子方程式,Cu2+的物质的量等于EDTA的物质的量,所以由EDTA的物质的量可求出CuSO4•5H2O的物质的量,因为配制了100mL CuSO4溶液,每次取20.00mL实验,所以再乘以5,可得样品中CuSO4•5H2O的物质的量,进而求出CuSO4•5H2O的含量;a、未干燥锥形瓶,为正确操作,不影响结构;b、滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡,使标准液的体积测量值变小,结构偏小;c、未除净可与EDTA反应的干扰离子,增加了EDTA的用量,使结果偏高。 考点:本题考查离子方程式的书写、试剂的作用、实验方案的分析、中和滴定的简单计算和误差的分析。
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考点分析:
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将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2、0.6 mol KCl溶于水,配成100 mL溶液,用石墨电极电解一段时间后,若在一极析出0.3 mol Cu,试计算另一极上产生的气体体积(标准状况)。

 

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工业上利用焦炭在石灰窑中燃烧放热,使石灰石分解生产CO2。主要反应如下:

C+O2→CO2  ①,        CaCO3→CO2↑+CaO  ②

(1)含碳酸钙95%的石灰石2.0 t按②完全分解(设杂质不分解),可得标准状况下CO2的体积为_________________m3

(2)纯净的CaCO3和焦炭按①②完全反应,当窑内配比率满分5 manfen5.com=2.2时,窑气中CO2的最大体积分数为多少?(设空气只含N2与O2,且体积比为4∶1,下同)

(3)某次窑气成分如下:O2 0.2%,CO 0.2%,CO2 41.6%,其余为N2。则此次窑内配比率满分5 manfen5.com为何值?

 

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明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示:

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根据上述图示,完成下列填空:

(1)明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500 mL稀氨水(每升含有39.20 g氨)需要取浓氨水(每升含有251.28 g氨)__________mL,用规格为__________mL量筒量取。

(2)氨水浸出后得到固体混合体系,过滤,滤液中除K、SO42-外,还有大量的NH4+。检验NH4+的方法是_________________________________________________________________。

(3)写出沉淀物中所有物质的化学式___________________________________。

(4)滤液Ⅰ的成分是水和______________________。

(5)为测定混合肥料K2SO4、(NH4)2SO4中钾的含量,请完善下列步骤:

①称取钾氮肥试样并溶于水,加入足量__________溶液,产生白色沉淀。

②__________、__________、__________(依次填写实验操作名称)。

③冷却、称重。

(6)若试样为m g,沉淀的物质的量为n mol,则试样中K2SO4的物质的量为__________mol(用含有m、n的代数式表示)。

 

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碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域,以β—锂辉石(主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2)为原料制备Li2CO3的工艺流程如下:

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已知:Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。

(1)步骤Ⅰ前,β—锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是                  

(2)步骤Ⅰ中,酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-;另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质,需在搅拌下加入   (填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的pH到6.0~6.5,沉淀部分杂质离子,然后分离得到浸出液。

(3)步骤Ⅱ中,将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中,可除去的杂质金属离子有                

(4)步骤Ⅲ中,生成沉淀的离子方程式为                                       

(5)从母液中可回收的主要物质是                                     

 

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某校化学课外兴趣小组的学生为了验证乙醇的分子结构,设计如下实验程序:乙醇组成元素的测定、分子式的测定、分子结构的测定。

(1)他们决定用燃烧乙醇分析产物来确定乙醇中含有C、H两种元素。简要说明他们的具体操作:①证明含有氢元素的操作是________________________________________________________             _

________________________________________________________________________________________;

②证明含有碳元素的操作是________________________________________________

_______________________________________________________________________

(2)要用燃烧分析产物证实乙醇中还含有氧元素时,需取得一些实验数据,这些数据应该是________________________。

(3)为确定乙醇的分子式,除(2)中数据外,还需不需要测定乙醇的相对分子质量?

_______________________________________________________________________

(4)为测定乙醇分子结构,他们用了无水乙醇和金属钠反应收集生成氢气的方法,选用了如下图所示的仪器(有的仪器配用双孔橡皮塞)。

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①装置的连接顺序是______接______接______接______接_______接_______。

②已知无水酒精的密度为0.789 g·cm3,移取2.0mL酒精,反应完全后(钠过量),收集390 mL气体。则乙醇分子中能被钠取代出的氢原子数为_______,由此可确定乙醇的结构为______________________而不是______________。

(5)实验所测定的结果偏高,可能引起的原因是(填写编号)。______________

A.本实验在室温下进行

B.无水酒精中混有微量甲醇

C.无水酒精与钠反应不够完全

 

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