2020-2021高考化学铜及其化合物推断题的综合热点考点难点附答案_第1页
2020-2021高考化学铜及其化合物推断题的综合热点考点难点附答案_第2页
2020-2021高考化学铜及其化合物推断题的综合热点考点难点附答案_第3页
2020-2021高考化学铜及其化合物推断题的综合热点考点难点附答案_第4页
2020-2021高考化学铜及其化合物推断题的综合热点考点难点附答案_第5页
已阅读5页,还剩20页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、2020-2021 高考化学铜及其化合物推断题的综合热点考点难点附答案一、铜及其化合物1 为探究黑色固体x(仅含两种元素)的组成和性质,设计并完成如下实验:请回答:( 1) x 的化学式是 _。( 2)写出蓝色溶液转化为蓝色沉淀的离子方程式是_。( 3)写出固体甲与稀硫酸反应的化学方程式_。2+-22442【答案】 cuo cu2+2oh =cu(oh)cu o h so =cu cuso h o【解析】【分析】流程中 32gx 隔绝空气加热分解放出了能使带火星的木条复燃的气体为氧气,质量:32.0g-28.8g=3.2g,证明 x 中含氧元素, 28.8g 固体甲和稀硫酸溶液反应生成蓝色溶液

2、,说明含铜离子,证明固体甲中含铜元素,即x 中含铜元素,铜元素和氧元素形成的黑色固体为32gcuo,x 为氧化铜, n(cuo)= 80 g / mol =0.4mol ,结合质量守恒得到3.2gn(o2)= 32g / mol =0.1mol ,氧元素守恒得到甲中n(cu): n(o)=0.4mol :(0.4mol-0.1mol 2)=2:1,固体甲化学式为 cu2o,固体乙为 cu,蓝色溶液为硫酸铜,加入氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀,加热分解得到16.0g 氧化铜。【详解】(1)分析可知 x 为 cuo,故答案为 cuo;(2)蓝色溶液为硫酸铜溶液,转化为蓝色沉淀氢氧化铜的离子方程式为c

3、u2+2oh-=cu(oh)2,故答案为cu2+2oh-=cu(oh)2;(3)固体甲为 cu2o,氧化亚铜和稀硫酸溶液发生歧化反应生成铜、二价铜离子和水,反应的化学方程式为: cu2o h2so4=cu cuso4 h2o,故答案为 cu2oh2so4=cu cuso4h2o。2 有关物质的转化关系如下图所示(部分物质与条件已略去)。已知a 是由两种元素组成的黑色粉末, b 由两种元素组成、其摩尔质量为65g?mol 1, c 是空气中含量最多的单质, d是白色粉末且焰色反应呈黄色,e 是一种紫红色金属, f 是一种无色气体单质, h 是一种红棕色气体, i 是最常见的液体,k 是一种强碱。

4、( 1) b 的化学式为 _。( 2) k 的电子式为 _。( 3)写出反应的化学方程式: _ 。( 4)写出反应的离子方程式: _ 。【答案】 nan3cuo+2nan 3223cu+8h+ 2no 3-=3cu2- cu+na o+3n2no 4h o2【解析】 c 是空气中含量最多的单质,则c 是 n 2; d 是白色粉末且焰色反应呈黄色,则d中含有 na 元素; e 是一种紫红色金属,则e 是 cu;结合转化关系图,结合其他已知条件可得: a 是 cuo、 b 是叠氮化钠、 d 是 na2o、e 是 cu 、g 是 no、 h 是 no2、i 是 h2o、 j是 hno 3、k是nao

5、h、l是cu(no 3)2。(1)叠氮化钠的化学式为nan 3;(2) naoh 的电子式为;( 3 )反应为叠氮化钠和cuo 受撞击反应生成n 2 、 na2o 和 cu ,故化学方程式为:cuo+2nan3cu+na 2o+3n2;( 4)反应为cu 和稀硝酸的反应,离子方程式为:3cu+8h + 2no 3- =3cu 2- 2no 24h o。点睛:无机框图推断题,既能检查学生元素化合物基础知识的掌握情况,又能检查学生灵活应用知识的能力,更能考查学生的逻辑推理能力,难度较大。解答无机框图推断题,应认真分析题干,找出明显条件和隐蔽条件。通过已知条件找出突破口,正推法、逆推法、假设法、猜测

6、法等得出结论。3化学反应多姿多彩,其中的颜色多种多样,试根据图中框图,按要求填写下列问题( 1) a 的名称是 _, b 的化学式是 _ 。( 2) 反应 的化学方程式 _ ;反应 的离子方程式 _ ;b 和氯气的化学方程式_ 。【答案】( 1)氧化铁; fe(2) fe2 322+2+; 2fe+3cl23o +3co2fe+3co; fe+cu =cu+ fe2fecl【解析】【分析】【详解】试题分析:红棕色粉末a 为氧化铁,在高温下被一氧化碳还原,生成黑色粉末b 为铁,与蓝色溶液反应生成红色固体c 为铜,铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。(1)根据上述分析, a 是氧化铁, b 是铁

7、,故答案为氧化铁; fe;(2)反应 的化学方程式为fe2 322 3o +3co2fe+3co,故答案为 fe o +3co2fe+3co;反应 的离子方程式为fe+cu2+=cu+ fe2+,故答案为 fe+cu2+=cu+ fe2+;b 和氯气的化学方程式为2fe+3cl22fecl3,故答案为 2fe+3cl22fecl3。考点:考查了无机推断的相关知识。4 氯化亚铜( cucl)常用作有机合成工业中的催化剂,在空气中迅速被氧化变成绿色;见光分解变成褐色。如图是工业上用制作印刷电路的废液(含fe3+、cu2+、 fe2+、 cl- )生产cucl 的流程:根据以上信息回答下列问题:(

8、1)生产过程中 x 的化学式为 _。( 2)写出产生 cucl 的离子方程式: _。( 3)实验探究 ph 对 cucl 产率的影响如表所示:ph1234567cucl 产率 /%70908278757270析出 cucl 晶体最佳ph 为 _,当 ph 较大时 cucl 产率变低原因是_。调节 ph 时, _(填 “能 ”或 “不能 ”)用相同ph 的硝酸代替硫酸,理由是_。(4)氯化亚铜的定量分析:称取样品0.25g 和过量的fecl3 溶液于锥形瓶中,充分溶解。-1硫酸铈标准溶液滴定。已知:cucl+fecl3=cucl2+fecl2、用 0.10mol lfe2+ce4+=fe3+ce

9、3+。三次平行实验结果如表(平行实验结果相差不能超过1%):平行实验次数1230.25g 样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)24.3524.0523.95则样品中 cucl 的纯度为 _。(结果保留三位有效数字)。(5)由 cucl 水解再热分解可得到纳米 cu2o。第一步 cucl 水解的离子方程式为:cucl(s)2-+h o(l)cuoh(s) cl(aq) h (aq),第二步 cuoh 热分解的化学方程式为 _。第一步cucl 水解反应的平衡常数k 与此温度下 k、k (cuoh)、 k (cucl)的关系为 k _。wspsp【答案】2+-2+2-2+水解程度增大,反应生成fe

10、2cu242 cu+ 2cl +so +2ho=2cucl +4h+socucl 减少,产率减小;不能硝酸会与产品 cucl 发生反应 95.5%2cuohcu2o+h2okwksp(cucl)/ksp(cuoh)【解析】【详解】向工业上以制作印刷电路的废液(含fe3+、 cu2+、 fe2+、 cl-)加入过量的铁粉,三价铁离子与铁粉反应转化为二价铁离子,铜离子与铁反应生成铜,然后过滤,滤渣为过量的铁和生成的铜,依据铜与铁活泼性,将滤渣溶于盐酸,铜与盐酸不反应,过滤得到滤渣即为铜,然后铜与浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,铜与氯气反应生成氯化铜,硫酸铜、二氧化硫、氯化铜反应生成氯化亚铜;( 1

11、)印刷电路的废液(含 fe3+、 cu2+、 fe2+、 cl-)加入铁,三价铁离子能够原铁反应生成二价铁离子,铜离子能够与铁反应生成铜,过滤后滤渣中含有铜和铁,加入盐酸,铁与盐酸反应生成氯化亚铁,铜与盐酸不反应,将铜分离出来,则x 为 fe、 y 为 hcl,故答案为: fe;(2)依据图示可知:cucl2、cuso4、so2 h2o反应生成h2so4 cucl、,依据得失电子守恒其方程式为: cucl2+cuso4+so2+2h2o=2cucl +2hso4 ,离子反应方程式: 2cu2+-+2-2cl +so2+2h2 o=2cucl +4h+so42+-+2-;故答案为: 2cu+ 2

12、cl +so2+2h2o=2cucl +4h+so4(3)由表中数据可知,ph=2 时, cucl 产率最高; ph 较大时, cu2+水解程度增大,导致反应生成 cucl 减少;硝酸具有强氧化性,能将产品cucl 氧化生成 cu2+,所以不能用相同 ph的硝酸代替硫酸,故答案为: 2; cu2+水解程度增大,反应生成cucl减少,产率减小;不能;硝酸会与产品cucl 发生反应;(4)根据题目中所给数据及平行实验结果相差不能超过1%,体积为24.35ml,误差大舍去,则滴定0.25g 样品消耗硫酸铈标准溶液的平均体积为:24.05ml+23.95ml=24ml,2结合方程式可知:cucl+fe

13、cl3 cucl2+fecl2, fe2+ce4+=fe3+ce3+, cucl ce4+,cucl 的纯度24 10 3 l0.1mol / l 99.5g / mol为: 100%=95.5%,0.25g故答案为: 95.5%(5) cuoh 热分解的化学方程式为2cuohcu2o+h2o; cucl( s) +h2o( l) ?cuoh(s)+cl-( aq) +h+( aq),平衡常数k=c(h+) c( cl-)c h c ohc cu+c cl -kw ksp(cucl)=c(oh )c cu+ksp(cuoh)kwksp(cucl)答案为:ksp(cuoh)5 实验室以海绵铜(主

14、要成分为cu 和 cuo)为原料制取cucl 的主要流程如图:已知: cucl为白色固体,难溶于水和乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。cucl 有水存在时在空气中易被氧化,在酸性条件下较稳定。(1) “溶解 ”时选用约为 0.5mol?l -1 的硫酸,过程中无气体产生。若硫酸浓度过大,反应会产生 no、no2 等有害气体, nh4no3 的用量会 _(填 “增大 ”或 “减小 ”或 “不变 ”)。( 2) “转化 ”步骤中发生反应的离子方程式为 _。加入的( nh4) 2so3 需要适当过量的原因是_。n(nh4cl)(3)氯化铵用量 与 cu2+沉淀率的关系如图所示。随着氯化铵用量的增多

15、cu2+n(cu2+ )沉淀率增加,但当氯化铵用量增加到一定程度后cu2+的沉淀率减少,其原因是 _。( 4)检验 cucl沉淀是否洗涤完全的方法是 _。( 5)若 cucl 产品中混有少量 caso4,设计提纯 cucl 的实验方案: _。(实验中可选试剂: 0.1mol?l-1 盐酸、 10mol?l-1 盐酸、蒸馏水、无水乙醇)【答案】增大2cu2+32-242-+2h+2+充分还原,保证 cu2+的还+so+2cl +h o2cucl +so使 cu原速率,防止cucl 被空气氧化生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中取少许最后一次洗涤液,滴入1 2 滴氯化钡溶液,若不出现白色浑浊,表示已

16、洗涤完全向产品中加入10mol?l-1 盐酸溶液,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2 3 次,干燥【解析】【分析】实验室流程中,海绵铜(主要成分为cu 和 cuo)中加入硝酸铵和硫酸,酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,可氧化海绵铜(主要成分是cu 和少量 cuo)生成硫酸铜,滤液中含有cu2+, nh4+, h+, so4 2-, no3-。过滤后在滤液中加入亚硫酸铵,发生氧化还原反应生成cucl,发生 2cu2+so32-+2cl-+h2o=2cucl+so42- +2h+,得到的产品cucl,据此分析。【详解】(1)若硫酸浓度过大,实际会

17、发生浓硝酸与铜的反应,产生no、 no2 等有害气体,与相同质量的铜反应时,硝酸根消耗量增大,nh4 no3 的用量增大。(2) “转化 ”步骤中发生反应的离子方程式为2+2-2-+。2cu +so3+2cl +h2o 2cucl +so4+2hcucl 在酸性条件下较稳定,加入的(4232+充分还原,nh ) so 需要适当过量的原因是使 cu保证 cu2+的还原速率,防止 cucl 被空气氧化。(3)步骤中铜离子与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成cucl,发生 2cu2+32-+so+2cl24 2-+, cucl可溶于氯离子浓度较大的溶液中。当氯化铵用量增加到一+h o 2cucl +so

18、+2h定程度后,氯化亚铜的沉淀率减少,原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中;( 4)检验 cucl沉淀是否洗涤完全的本质是检查是否有 cu+残留,检验的方法是取少许最后一次洗涤液,滴入 12 滴氯化钡溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全。( 5)由题目已知资料可知, cucl难溶于水和乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。若cucl 产品中混有少量caso4,向产品中加入10mol?l-1 盐酸溶液,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2 3 次,干燥即可得到纯净氯化亚铜。6 如图是工业上以制作印刷电路的废液( 含 fe3、 cu 2、 f

19、e2、 c1 ) 生产cucl 的流程:已知: cucl 是一种白色粉末,微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸,在空气中迅速被氧化为绿色,见光分解变成褐色。请回答下列问题:(1)流程中的滤渣与y 反应和 x 与 y 反应相比,单位时间内得到的气体多,其原因为_。(2)滤液需要加过量 z,检验 z 过量的方法是 _。(3)写出生成 cucl 的离子方程式: _。(4)为了提高 cucl 产品的纯度,流程中的 “过滤 ”操作适宜用下列装置( 图 1) 中的 _ ( 填选项字母),过滤后,洗涤 cucl 的试剂宜选用_()填 “无水乙醇 ”或 “稀硫酸 ”cucl 加入饱和 nacl 溶液中会部分溶解生成c

20、ucl 2 ,在一定温度下建立两个平衡:i.cucl s ?cuaqclaqk sp61.4 10ii.cucl sclaq ?cucl2 aqk sp0.35 。(5)分析 c cu、 c cucl 2和 k sp 、 k 的数学关系,在图2 中画出 c cu、 c cucl 2的关系曲线 _(要求至少标出一个坐标点)(6)氯化亚铜的定量分析:称取样品 0.25g 于 250ml 锥形瓶中,加入10ml 过量的 fecl 3 溶液,不断摇动:待样品溶解后,加入20ml 蒸馏水和2 滴指示剂;立即用 0.1000moll 1 硫酸铈标准溶液滴定至绿色为终点;重复三次,消耗硫酸铈溶液的平均体积为

21、24.30ml 。上述相应化学反应为cucl fecl3 cucl 2fecl 2 、 fe2ce4fe3ce3 ,则样品中 cucl 的纯度为 _ ( 保留三位有效数字) 。【答案】 fe、 cu 和 hcl 形成原电池,加快了反应速率取少量蚀刻液于试管中,滴加少量品红溶液,品红褪色,证明氯气过量so2 2cu 22cl2h 2o 2cuclso424hb无水乙醇96.7%【解析】【分析】废液中加入过量铁粉,发生反应:fe+2fe3+ 3fe2+、 fe+cu2+ fe2+cu,原溶液中的fe3+ 、cu2+被除去,过滤所得的滤液中含有fe2+、 cl -,在滤液中加入过量的氯气,可以将fe

22、2+氧化成 fecl3,即得到fecl3 蚀刻液,实现蚀刻液的再生。滤渣为铜单质和剩余的铁单质,加入过量的稀盐酸,铜与稀盐酸不反应,因此滤液也为fecl2 溶液,滤渣为铜。【详解】(1) 流程中的滤渣与 y 反应和 x 与 y 反应相比,单位时间内得到的气体多,说明反应速率快,因为滤渣中有铁和铜单质,与盐酸反应时能形成无数微小的原电池,极大地加快了反应速率,故答案为: fe、 cu 和 hcl 形成原电池,加快了反应速率;(2) 检验溶液中通入的氯气已过量,可取少量蚀刻液于试管中,滴加少量品红溶液,品红褪色,证明氯气过量,故答案为:取少量蚀刻液于试管中,滴加少量品红溶液,品红褪色,证明氯气过量

23、;(3) 根据流程图可知, so2、 cuso4、 cucl 2 反应生成 h 2so4、 cucl ,因此离子方程式为so22cu22cl2h2o2cuclso424h ,故答案为:so22cu22cl2h2o2cuclso424h ;(4) 生产中为了提高cucl 产品的质量,尽可能减少cucl 被空气中氧气氧化,直采用抽滤法快速过滤,所以过滤装置选择b 项。洗涤 cucl 宜选用无水乙醇,因为cucl 难溶于无水乙醇,洗涤时可减少cucl 的溶解损失,而且后续干燥中易除去乙醇。不选用硫酸,虽然cucl 难溶于硫酸,但用硫酸冼涤,会给cucl 表面带来少量的 h+ 和 so42- -杂质,

24、故答案为: b;无水乙醇;(5) 据反应式 cucl (s)+cl -(aq) cucl 2-(aq)和 k 的本义式有:k = c(cucl 2 ) ,将分子、分母c(cl)c(cucl 2)c cuc(cucl 2 )c cu同乘以 c(cu2+ )得, k =ccu=,将题给的 k 和 kspc(cl )k sp (cucl )的数据代入得c(cucl 2-) c(cu +)1.41060.35 4.910-7 ,取其中 (0.7, 0.7)做为一个坐标点,图象示意如下:,故答案为:;(6) 根据题给的相应化学反应cucl fecl 3 cucl 2 fecl 2 、 fe2ce4fe3

25、ce3可得 cucl 和 ce4+的反应配比是 1:1,所以可得 cucl 的纯度24.30 1?0-3 l 0.1mol / l99.5g / mol100 96.7 ,故答案为: 96.7%。0.25g7 工业常用fecl3 溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。(1)写出 fecl3 溶液与金属铜反应的离子方程式_(2)某小组采取下列步骤从使用过的腐蚀废液中回收铜,并重新获得fecl3 溶液。操作 和 的操作使用到的主要玻璃仪器有_,滤渣含有的单质有_。通入气体的化学式为 _。 11 1(3)若某腐蚀液中含 1.5mol l cucl2、 3.0mol l fecl2 、1.0mo

26、l l fecl3,取 200ml 腐蚀液按上述步骤回收铜,为充分回收铜,加入的质量最小为_。【答案】 cu 2fe3 =cu2 2fe2漏斗、玻璃棒、烧杯cu,fe cl222.4g【解析】【分析】(1)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁,据此分析书写反应的离子方程式;(2)腐蚀废液中含有氯化亚铁、氯化铜,由工艺流程可知,滤渣中含有金属铜,故应是废液与过量的fe 反应,滤液中含有氯化亚铁,通入氯气可以得到氯化铁;滤渣中含有金属铜、未反应的铁,加入盐酸,过滤,回收铜,滤液中含有氯化亚铁,与滤液合并,制备氯化铁,据此分析解答;(3)由于氧化性3+2+3+2+,然后再发生反应:fe cu ,故先发

27、生反应:2fe+fe=3fecu2+fe=fe2+cu,结合方程式计算需要加入fe 的物质的量和质量。【详解】(1)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁,反应的离子方程式为:cu+2fe3+=cu2+2fe2+,故答案为: cu+2fe3+=cu2+2fe2+;(2)反应后的废液中含有氯化亚铁、氯化铜,由工艺流程可知,滤渣中含有金属铜,故应是废液与过量的 fe 反应,滤液中含有氯化亚铁,通入氯气可以得到氯化铁,滤渣中含有金属铜、未反应的铁,加入盐酸,过滤,回收铜,滤液中含有氯化亚铁,与滤液合并,制备氯化铁。操作和都为过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,滤渣含有的单质有铜、铁,将氯化亚铁转化

28、为氯化铁可以通入cl2,故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;铜、铁;cl2;(3)溶液中 cucl为 0.2l 1.5mol/l=0.3mol, fecl 为 0.2l 3mol/l=0.6mol, fecl 为2230.2l 1.0mol/l=0.2mol,为充分回收铜,加入的铁依次发生3+2+2 个反应: 2 fe+fe=3 fe 和cu2+fe=fe2+cu,要将铜全部回收,加入fe粉的质量应不少于1(0.2mol +0.3mol) 56g/mol=22.4g,故答案为: 22.4g。28 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝 ”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理

29、后,得到含70%cu、25%al、 4%fe 及少量 au、 pt 的合金,并设计出由合金制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:请回答下列问题:(1)第步 cu 与酸反应的离子方程式为_ ,得到滤渣 1 的主要成分为_。(2)第步加 h2o2 的作用是做氧化剂,将溶液中的fe2+氧化为 fe3+,用 h2o2 做氧化剂的优点是_ 。(3)滤渣 2 的主要成分是al(oh) 和 fe(oh) ,在生产中如何分离两种沉淀,写出反应的离子33方程式 _。(4)第步蒸发所需玻璃仪器为_ 。+-2+2no2 +2ho au、 pt 不引入新的杂质,对环境无污染【答案】 cu+4h +2no3=cual(oh)3

30、+oh- =alo2-+2h2o 酒精灯、玻璃棒【解析】【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,cu、 al、 fe发生反应生成cu2+、 al3+、 fe2+离子进入溶液; pt 和 au 不能反应,仍以固体单质的形式存在,所以滤渣1 的成分是 pt 和 au,滤液 1中的离子是cu2+、al3+、fe2+;第步cu 与浓硝酸反应的离子方程式为cu+4h+2no3-=cu2+2no2 +2h2 o;(2)第步加 h2o2 的作用是将fe2+氧化为 fe3+,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得反应的离子方程式为 2h+2+2 23+22 2作氧化剂的优点是还原产物是+2fe +h o =

31、2fe +2h o。 用 h oh o,不引入杂质,且对环境无污染;2(3)滤渣 2 的主要成分是 al(oh)3 和 fe(oh)3,在生产中可根据al(oh)3 是两性氢氧化物,能够与强碱 naoh 溶液反应,而 fe(oh)3 是碱,不能与强碱发生反应来分离两种难溶性物质,反应的离子方程式为 al(oh)3+oh- =alo2-+2h2o;(4)第步从含有 cuso4 的溶液中获得 cuso4?5h2o 晶体的方法是蒸发结晶法,蒸发时所需玻璃仪器为酒精灯、玻璃棒 。9 信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某 “变废为宝 ”学习探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含 7

32、0%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和硫酸铝晶体的路线:请回答下列问题:(1)第 步 cu 与酸反应的离子方程式为_;得到滤渣i 的主要成分为 _;(2)第 步加 h2o2 的作用是 _;(3)用第 步所得 cuso45h2o 制备无水cuso4 的方法是 _;(4)由滤渣 2 制取 al2(so4)3 18h2o,探究小组设计了三种方案: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。【答案】 cu+4h+3-2+223-2+2o+2nocu +2no+2h o 或 3cu+8h +2no3cu+2no +

33、4hau、 pt 将 fe2 氧化为 fe3 ,不引入杂质,对环境无污染加热脱水甲所得产品中含有较多 fe2 4 3杂质乙(so )【解析】【分析】本题是以含70%cu、 25%al、4%fe 及少量 au、 pt 等金属的混合物为原料,制备硫酸铜和硫酸铝晶体,涉及了用离子方程式表示反应原理,利用绿色氧化剂过氧化氢氧化二价亚铁离子得到三价铁离子,然后通过调整溶液的ph 使 fe3+、 al3+沉淀,再先用碱溶液溶解沉淀,过滤后再用酸溶解沉淀,得到的溶液再分别结晶,根据物质中杂质含量判断方案的可行性,根据原子利用率高低判断方案的优劣。【详解】(1)稀硫酸、浓硝酸混合酸后加热,cu、 al、 fe

34、发生反应生成 cu2+、 al3+、 fe2+,其中不活泼的金属 au、 pt 不能溶解,进入滤渣;所以滤渣1 的成分是 pt 和 au,滤液 1 中的离子是cu2+、 al3+、 fe2+;第步 cu 与硝酸反应的离子方程式为:cu+4h+2no3-2+22+3-2+2o;cu +2no +2h o 或 3cu+8h +2no3cu +2no +4h(2)第步加 h2o2 的作用是将 fe2+氧化为 fe3+; h2o2 作氧化剂,还原产物是h2o,不引入杂质,对环境无污染;(3)由于 cuso 是难挥发性的强酸生成的盐,在加热过程中发生水解反应产生的cu(oh) 与42硫酸会再反应产生cu

35、so4,所以第步由424cuso5h o 制备cuso 的方法应是直接在坩埚中加热脱水;(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了硫酸,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,方法甲不可行;乙方案先在滤渣中加h2so4,生成 fe2(so4 )3 和 al2(so4)3,再加适量 al 粉, al 和 fe2(so4)3 生成 al2(so4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体,乙方案可行;丙方案先在滤渣中加naoh, naoh 和 al(oh)3 反应生成可溶性的naalo2,然后在滤液中加h2so4,naalo2 与硫酸反应生

36、成 al2(so4)3,蒸发、冷却、结晶、过滤可得硫酸铝晶体,方案丙可行;可见在上述三种方案中,方案甲不可行,方案乙、丙可行,甲方案不可行原因是所得产品中含有较多 fe2(so4)3 杂质;从原子利用率角度考虑,方案乙反应步骤少,产生的副产物少,原子利用率相对高些,所以方案乙更合理。【点睛】本题考查了物质的分离提纯、离子方程式的书写、实验方案的设计与评价等知识。较为全面的考查了学生对元素及化合物、离子的检验、物质的分离提纯,盐的水解及有电子转移的离子方程式的书写规律等,将基本理论、元素化合物、化学实验有机融为一体,是不可多得的一道好题目。10 从含铜丰富的自然资源黄铜矿(cufes2)冶炼铜的工艺流程如下:已知: cufes 4cucl+fecl+2s22+3cucl2(1)浸取时,若改用fecl3 溶液,也能生成cucl 和 s,该

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论