某地污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe3+、Cu2+四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下:下列判断正确的是( )。A.三种实验方
题型:不详难度:来源:
某地污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe3+、Cu2+四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下:
下列判断正确的是( )。A.三种实验方案都能制得纯净的铜 | B.乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原 | C.甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型 | D.丙方案会产生环境污染 |
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答案
D |
解析
甲方案得到的滤渣中含有Hg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2,加热后得到HgO、Fe2O3和CuO,通H2还原后不能得到纯净的铜;乙方案中加入过量铁粉,过滤所得的滤渣中含有铁、铜、汞等物质,最后也不能得到纯净的铜;丙方案中用盐酸溶解了滤渣中过量的铁,最后可以得到纯净的铜。因为锌比铁活泼,所以乙方案中加入的铁不能还原Zn2+。甲方案中没有涉及化合反应。丙方案可能会产生汞和酸性废水,从而导致环境污染。 |
举一反三
历史上金、银、铜主要是作为货币金属或装饰品被应用。 (1)金、银、铜常被作为钱币流通,从化学角度来看,主要是利用它们的 。 A.硬度适中 B.密度适中 C.在自然界里都可得到纯净的单质 D.不活泼性 (2)一位收藏者有一枚表面是黑色,且有少量绿色锈状物的货币,这肯定是 币,黑色物质是 ,形成这种物质的化学方程式为 ,绿色物质是 ,形成这种物质的化学方程式为 ,这枚金属币的真面目为 色。另外一枚是闪闪发光的黄色金属币,它肯定是 币,表面一直未被氧化的原因是 。 (3)不法分子有时用铜锌合金制成假金币行骗。下列方法中能有效鉴别其真假的是 。 A.观察颜色 B.查看图案 C.用手掂量轻重 D.滴一滴硝酸在币的表面,观察现象 |
某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:
(1)杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于 上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用 ,灼烧后的坩埚应放在 上,不能直接放在桌面上。 实验所用仪器: a.蒸发皿 b.石棉网 c.泥三角 d.表面皿 e.坩埚钳 f.试管夹 (2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,灼烧后含有少量铜的可能原因是 。 a.灼烧过程中部分氧化铜被还原 b.灼烧不充分铜未被完全氧化 c.氧化铜在加热过程中分解生成铜 d.该条件下铜无法被氧气氧化 (3)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、 、冷却结晶、 、自然干燥。 (4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有明显的两个优点是 、 。 (5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少进行 次。 (6)若测定结果x值偏高,可能的原因是 (填字母编号)。 a.加热温度过高 b.胆矾晶体的颗粒较大 c.加热后放在空气中冷却 d.胆矾晶体部分风化 |
四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下:
回答下列问题: (1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色,此时溶液仍呈强酸性。该过程中有如下反应发生: 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2TiO2+(无色)+Fe+4H+=2Ti3+(紫色)+Fe2++2H2O Ti3+(紫色)+Fe3++H2O=TiO2+(无色)+Fe2++2H+ 加入铁屑的作用是 。 (2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成TiO2·nH2O溶胶,该溶胶的分散质颗粒直径大小在 范围。 (3)若把③中制得的固体TiO2·nH2O用酸清洗除去其中的Fe(OH)3杂质,还可制得钛白粉。已知25 ℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,该温度下反应Fe(OH)3+3H+Fe3++3H2O的平衡常数K= 。 (4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1 写出④中TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式: 。 (5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。依据绿色化学理念,该工艺流程中存在的不足之处是 (只要求写出一项)。 (6)依据下表信息,要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4,可采用 方法。
| TiCl4
| SiCl4
| 熔点/℃
| -25.0
| -68.8
| 沸点/℃
| 136.4
| 57.6
| |
某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活动性,他们提出 了以下两种方案。请你帮助他们完成有关实验项目: 方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活动性。该原理的离子方程式为_______________________________________ 方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活动性。试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应式。 正极反应式:_______________________。 负极反应式:_______________________。 方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同):______________________,用离子方程式表示其反应原理:________________________________。 |
铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。 (1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式_______________________ (2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。
正极反应_______________________________ 负极反应_______________________________ |
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