热门试卷

28．硫酸铜在化工和农业方面有很广泛的用处，某化学兴趣小组查阅资料，用两种不同的原料制取硫酸铜。

方式一：一种含铜的矿石（硅孔雀石矿粉），含铜形态为和（含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质）。以这种矿石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图：

请回答下列问题：

（1）完成步骤①中稀硫酸与发生反应的化学方程式；

（2）步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是（            ）

A.  CuO             B. MgO       C. FeCO3               D.

（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

由上表可知：当溶液pH=4时，不能完全除去的离子是（           ）。

（4）滤液B通过蒸发浓缩（设体积浓缩为原来的一半）、冷却结晶可以得到晶体。某同学认为上述操作会伴有硫酸铝晶体的析出。请你结合相关数据对该同学的观点予以评价（已知常温下，饱和溶液中，（          ）（填“正确”或“错误”）。

方式二：以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：

Ⅰ.将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3）粉碎

Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验，将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：2RH（有机相）+ Cu2+（水相）R2Cu（有机相）+ 2H＋（水相）分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu2+得以再生。

Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。

（5）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：

电解过程中，阳极区Fe3+的浓度基本保持不变，原因是（              ）（用电极反应式表示）。

（6）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu2+得以再生的原理是（               ） 。

（7）步骤Ⅳ，若电解0.1mol CuSO4溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是（              )。

28．Ⅰ．通常状况下，X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)；Y和Z均由元素R组成，反应Y+2I-+2H+====I2+Z+H2O常作为Y的鉴定反应。W是短周期元素，最外层电子数是最内层电子数的三倍，吸引电子对的能力比X单质的组成元素要弱。

(1) Z的化学式__________________

(2)将Y和二氧化硫分别通入品红溶液，都能使品红褪色。简述用褪色的溶液区别Y和二氧化硫的实验方法:________________________________________________________。

(3)举出实例说明X的氧化性比W单质氧化性强(仅用一个化学方程式表示):_____________。

Ⅱ．如图是0.1 mol·L－1四种电解质溶液的pH随温度变化的图像。

(1)其中符合0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2的pH随温度变化的曲线是________(填写序号)，

(2)20 ℃时，0.1 mol·L－1NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)－c(NH4+))－3c(Al3＋)＝________。（计算精确值）

(3)室温时，向100 mL 0.1 mol·L－1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L－1 NaOH溶液，得到溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图所示：

试分析图中a、b、c、d四个点，水的电离程度最大是________点；在b点，溶液中各离子浓度由大到小的排列顺序是______________________

28．火力发电厂释放出大量氮氧化物（NOx）、SO2和CO2等气体会造成环境问题。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。

（1）脱硝。利用甲烷催化还原NOx：

CH4(g) ＋ 4NO2(g) ＝4NO(g) ＋ CO2(g) ＋ 2H2O(g)  △H1＝－574 kJ·mol－1

CH4(g) ＋ 4NO(g) ＝2N2(g) ＋ CO2(g) ＋ 2H2O(g)   △H2＝－1160 kJ·mol－1

甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为(                             )。

（2）脱碳。将CO2转化为甲醇：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)    △H3

①在一恒温恒容密闭容器中充入1 mol CO2和3 mol H2进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)浓度随时间变化如图1所示。

回答：0~10 min内，氢气的平均反应速率为(          )mol/(L·min)；第10 min后，保持温度不变，向该密闭容器中再充入1 mol CO2(g)和1 mol H2O(g)，则平衡(            )（填“正向”、“逆向”或“不”）移动。

②如图2，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为稀硫酸）为电电解300mL 某NaCl溶液，正极反应式为(         )。在电解一段时间后，NaCl溶液的pH值变为13（假设NaCl溶液的体积不变），则理论上消耗甲醇的物质的量为(                    )mol。

③取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1∶3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图3所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H3(        ) 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

（3）脱硫。燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应，生成硫酸铵。硫酸铵水溶液呈酸性的原因是  (                             )(用离子方程式表示)；室温时，向(NH4)2SO4,溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c(Na＋)(               )c(NH3·H2O)。（填“＞”、“＜”或“＝”）

27.（1）含有弱酸HA和其钠盐NaA的混合溶液，在化学上用作缓冲溶液。向其中加入少量酸或碱时，溶液的酸碱性变化不大。现将溶液和溶液等体积混合，得到缓冲溶液。

①若HA为HCN，该溶液显碱性，则溶液中c（CN—）（                      ）c（Na+）（填“<”、“=”或“>”），你得出该结论的依据是（                      ）。

②若HA为CH3COOH，该溶液显酸性。溶液中所有的离子按浓度由大到小排列的顺序是（                      ）

（2）二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂,目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。

①图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2。写出阳极产生ClO2的电极反应式：（                      ）。

②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为336 mL（标准状况）时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为（           ）mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因（          ）。

（3）25℃时，溶液中，调节溶液pH（忽略溶液体积变化）得到的（HF）、c（F—）与溶液pH的变化关系如图。若将溶液与4.0×10-3 mol·L-1HF溶液等体积混合，调节混合液pH=4（忽略调节时混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有CaF2沉淀析出。[已知）：]（                                ）。