- 比色法
- 共1072题
银铜合金广泛用于航空工业．从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如图：
（注：Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃）
（1）电解精炼银时，阳极反应式为______；滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该红棕色气体与水反应的化学方程式为______．
（2）固体混合物B的组成为______；在生成固体B的过程中，必须控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为：______．
（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：______CuO+______Al2O3
煅烧过程中生成的氧化产物与NH3在催化剂条件下反应的化学方程式为______．这个反应中会有白烟产生，该白烟为______．
（4）若银铜合金中铜的质量分数为64%，理论上6.0kg废料中的铜可完全转化为______ mol CuAlO2，至少需要1.0mol•L-1的Al2（SO4）3溶液______ L．
正确答案
解：（1）电镀法精炼银时，粗银为阳极，精银为阴极，阳极上失电子变成离子进入溶液了：Ag-e-=Ag+，阴极银离子得到电子形成单质银：Ag++e-=Ag；无色的NO在常温下与空气中的O2迅速化合生成红棕色N02，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，
故答案为：Ag-e-=Ag+；3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（2）未煮沸之前是Cu（OH）2和Al（OH）3，Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃，煮沸后Cu（OH）2分解产生氧化铜，可知B为Al（OH）3和CuO；氢氧化铝显两性能与碱反应：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，
故答案为：Al（OH）3和CuO；Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（3）反应前Cu为+2价，反应后为+1，化合价降低1，Al化合价没有变化，所以氧元素的化合价升高，生成氧气，反应前氧为-2价，反应后为0，化合价升高2，两者的最小公倍数是2，再根据原子守恒得：4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑；
Cu化合价由+2变为+1，Al化合价没变，因此O的化合价升高，得到氧化产物是氧气，NH3在催化剂条件下和氧气反应生成NO和水，化学方程式为：4NH3+5O2
故答案为：4；2；4；O2；4NH3+5O2
（4）由关系式：Cu～CuAlO2得n（CuAlO2）=
由关系式：Al2（SO4）3～2CuAlO2得Al2（SO4）3=n（CuAlO2）×
故答案为：60；30．
解析
解：（1）电镀法精炼银时，粗银为阳极，精银为阴极，阳极上失电子变成离子进入溶液了：Ag-e-=Ag+，阴极银离子得到电子形成单质银：Ag++e-=Ag；无色的NO在常温下与空气中的O2迅速化合生成红棕色N02，二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，反应方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，
故答案为：Ag-e-=Ag+；3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（2）未煮沸之前是Cu（OH）2和Al（OH）3，Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃，煮沸后Cu（OH）2分解产生氧化铜，可知B为Al（OH）3和CuO；氢氧化铝显两性能与碱反应：Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，
故答案为：Al（OH）3和CuO；Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（3）反应前Cu为+2价，反应后为+1，化合价降低1，Al化合价没有变化，所以氧元素的化合价升高，生成氧气，反应前氧为-2价，反应后为0，化合价升高2，两者的最小公倍数是2，再根据原子守恒得：4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑；
Cu化合价由+2变为+1，Al化合价没变，因此O的化合价升高，得到氧化产物是氧气，NH3在催化剂条件下和氧气反应生成NO和水，化学方程式为：4NH3+5O2
故答案为：4；2；4；O2；4NH3+5O2
（4）由关系式：Cu～CuAlO2得n（CuAlO2）=
由关系式：Al2（SO4）3～2CuAlO2得Al2（SO4）3=n（CuAlO2）×
故答案为：60；30．
绿矾（FeSO4•7H2O）可用作除草剂、净水剂或抗贫血药等．某研究小组同学采用硫铁矿焙烧后的烧渣（主要成份为Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质）制备绿矾，设计了如下流程．
请回答：
（1）①～③所涉及的实验操作方法中，用到过滤的是______（填序号）．
（2）③中发生反应的离子方程式是______．
（3）下列说法正确的是（填字母）______．
a．①中可选用盐酸，③中只能用硫酸
b．溶液B中含有OH-、SiO32-、AlO2-等阴离子
c．④中发生了氧化还原反应，固体C做还原剂
（4）原烧渣中Fe2O3的质量分数为______．
正确答案
解：烧渣主要成份为Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质，与足量酸混合，离子反应方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，；
SiO2和酸不反应，然后过滤得到的固体A为SiO2，溶液A中含有H+、Al3+、Fe3+，加入足量碱，发生的反应为Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，然后过滤得到的滤液B中含有偏铝酸盐和碱，固体B为Fe（OH）3，为防止引进杂质，酸用稀硫酸，B和稀硫酸反应生成Fe2（SO4）3，C中含有硫酸和硫酸铁，加入固体C，为防止引入杂质，则固体C为Fe，发生氧化还原反应生成硫酸亚铁，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾，
（1）通过以上分析知，采用过滤方法分离的是①②，故答案为：①②；
（2）氢氧化铁和酸反应生成铁盐和水，离子方程式为Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O，故答案为：Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O；
（3）a． ①的目的是溶解金属氧化物，③的目的是得到硫酸盐，所以①中可选用盐酸，③中只能用硫酸，
，故正确；
b．通过以上分析知，溶液B中含有OH-、AlO2-，不含硅酸根离子，故错误；
c．④中发生了氧化还原反应，固体C做还原剂，失电子发生氧化反应，故正确；
故选ac；
（4）n[FeSO4•7H2O]=
故答案为：48.00%（或0.48）．
解析
解：烧渣主要成份为Fe2O3、Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质，与足量酸混合，离子反应方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，；
SiO2和酸不反应，然后过滤得到的固体A为SiO2，溶液A中含有H+、Al3+、Fe3+，加入足量碱，发生的反应为Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓、Al3++4OH-=AlO2-+2H2O，然后过滤得到的滤液B中含有偏铝酸盐和碱，固体B为Fe（OH）3，为防止引进杂质，酸用稀硫酸，B和稀硫酸反应生成Fe2（SO4）3，C中含有硫酸和硫酸铁，加入固体C，为防止引入杂质，则固体C为Fe，发生氧化还原反应生成硫酸亚铁，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾，
（1）通过以上分析知，采用过滤方法分离的是①②，故答案为：①②；
（2）氢氧化铁和酸反应生成铁盐和水，离子方程式为Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O，故答案为：Fe（OH）3+3H+=Fe3++3H2O；
（3）a． ①的目的是溶解金属氧化物，③的目的是得到硫酸盐，所以①中可选用盐酸，③中只能用硫酸，
，故正确；
b．通过以上分析知，溶液B中含有OH-、AlO2-，不含硅酸根离子，故错误；
c．④中发生了氧化还原反应，固体C做还原剂，失电子发生氧化反应，故正确；
故选ac；
（4）n[FeSO4•7H2O]=
故答案为：48.00%（或0.48）．
硫酸铜在生产、生活中应用广泛．某化工厂用含少量铁的废铜渣为原料生产胆矾的流程如图：
（1）写出浸出时铜与稀硫酸、稀硝酸反应生成硫酸铜的化学方程式：______．
（2）取样检验是为了确认Fe3+是否除净，你的检验方法是______．
（3）滤渣c是______．
（4）气体a可以被循环利用，用化学方程式表示气体a被循环利用的原理为
2NO+O2═2NO2、______．
（5）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，且n（SO3）：n（SO2）=1：2，写出硫酸铜受热分解的化学方程式：______．
（6）某同学设计了如图所示的实验装置分别测定生成的SO2、SO3气体的质量和O2气体的体积．此设计有不合理之处，请说明理由：______．
正确答案
3Cu+2HNO3+3H2SO4═3CuSO4+2NO↑+4H2O
取少量试样于试管中，向试样中滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，则Fe3+未除净，否则 Fe3+除净
Fe（OH）3
3NO2+H2O═2HNO3+NO
3CuSO4
混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液，三氧化硫被吸收生成硫酸，和碳酸氢钠反应生成二氧化硫，没法确定三氧化硫的质量，去掉盛饱和亚硫酸氢钠的装置即可
解析
解：（1）由于硫酸的存在，且酸过量，硝酸全起氧化剂作用，酸为稀溶液，生成硫酸铜、NO、水，反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O；
（2）用硫氰化钾检验铁离子的存在，铁离子遇硫氰化钾显红色，具体操作为：取试样少许放入试管中，滴加KSCN溶液，若溶液显红色，则Fe3+未除净，否则Fe3+除净，
故答案为：取少量试样于试管中，向试样中滴加KSCN溶液，若溶液显血红色，则Fe3+未除净，否则 Fe3+除净；
（3）由工艺流程图转化关系可知，浸出液中浆调节pH值后，铁离子转化为Fe（OH）3沉淀析出，滤渣c的主要成分为Fe（OH）3，
故答案为：Fe（OH）3；
（4）二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式3NO2+H2O=2HNO3+NO，
故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（5）硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，反应物为CuSO4，生成物为CuO、SO2、SO3、O2，配平方程式得：3CuSO4
故答案为：3CuSO4
（6）图2所示的实验装置分别测定生成的SO2气体、SO3气体的质量和O2气体的体积，SO3气体可溶解于浓硫酸中，采用98.3%的浓硫酸吸收SO3气体，SO2气体用碱液吸收，氧气用排水法测量，混合气体通过饱和亚硫酸氢钠溶液，三氧化硫被吸收生成硫酸，和碳酸氢钠反应生成二氧化硫，没法确定三氧化硫的质量，故应先让混合气体通过浓硫酸的装置，三氧化硫被吸收，增重即为三氧化硫的质量，再通过氢氧化钠溶液吸收二氧化硫，增重即为二氧化硫的质量，最后用排水法测量氧气的体积．故答案为：混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液，三氧化硫被吸收生成硫酸，和碳酸氢钠反应生成二氧化硫，没法确定三氧化硫的质量，去掉盛饱和亚硫酸氢钠的装置即可．
重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿（主要成份为FeO•Cr2O3，杂质主要是二氧化硅和氧化铝）为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下，涉及的主要反应是：
6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3
试回答下列问题
（1）指出24Cr在周期表中的位置是______，
（2）NaFeO2能强烈水解，在操作②生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：______．
（3）操作③调节pH=7～8的原因是______．（用简要的文字和离子方程式说明）
下表是铬酸（H2CrO4）溶液中离子的组成与pH的关系：
（4）操作④酸化的目的是______．
（5）在铬酸（H2CrO4）溶液中，电离出CrO42-的电离平衡常数为K2，电离出Cr2O72-的电离平衡常数为K3，则K2______K3（填＞、﹦、＜）
（6）上表中铬酸的物质的量浓度为______．（精确到小数点后2位）
正确答案
解：（1）K元素原子序数为19，处于第四周期第1列，第四周期容纳18种元素，24Cr的原子序数比K元素大5，所以24Cr处于周期表中第四周期，第6列，故24Cr处于周期表中第四周期第ⅥB族．
故答案为：第四周期第ⅥB．
（2）NaFeO2水解生成Fe（OH）3与NaOH，反应方程式为NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH．
（3）由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O⇌HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O⇌H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O⇌Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全．
故答案为：由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O⇌HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O⇌H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O⇌Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全．
（4）由表中数据可知，铬酸（H2CrO4）溶液中pH越小，浓度越大Cr2O72-，加酸酸化使CrO42-转化为Cr2O72-．
故答案为：酸化使CrO42-转化为Cr2O72-．
（5）由表中数据可知，酸性条件下，铬酸（H2CrO4）溶液中Cr2O72-浓度远大于CrO42-．所以电离出CrO42-的电离平衡常数小于电离出Cr2O72-的电离平衡常数，即K2＜K3．
故答案为：＜．
（6）选择第1组计算．根据铬元素守恒可知c（H2CrO4）=c（CrO42-）mol/L+c（HCrO4-）mol/L+2c（Cr2O72-）mol/L=0.0003mol/L+0.104mol/L+2×0.448mol/L=1.0003mol/L≈1.00mol/L．
故答案为：1.00mol/L．
解析
解：（1）K元素原子序数为19，处于第四周期第1列，第四周期容纳18种元素，24Cr的原子序数比K元素大5，所以24Cr处于周期表中第四周期，第6列，故24Cr处于周期表中第四周期第ⅥB族．
故答案为：第四周期第ⅥB．
（2）NaFeO2水解生成Fe（OH）3与NaOH，反应方程式为NaFeO2+2H2O=Fe（OH）3↓+NaOH．
（3）由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O⇌HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O⇌H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O⇌Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全．
故答案为：由于溶液在硅酸钠和偏铝酸钠发生水解，SiO32-+H2O⇌HSiO3-+OH-，HSiO3-+H2O⇌H2SiO3+OH-，AlO2-+H2O⇌Al（OH）3+OH-，降低pH值有利于平衡向正反应方向移动，当pH调到7～8时，使它们水解完全．
（4）由表中数据可知，铬酸（H2CrO4）溶液中pH越小，浓度越大Cr2O72-，加酸酸化使CrO42-转化为Cr2O72-．
故答案为：酸化使CrO42-转化为Cr2O72-．
（5）由表中数据可知，酸性条件下，铬酸（H2CrO4）溶液中Cr2O72-浓度远大于CrO42-．所以电离出CrO42-的电离平衡常数小于电离出Cr2O72-的电离平衡常数，即K2＜K3．
故答案为：＜．
（6）选择第1组计算．根据铬元素守恒可知c（H2CrO4）=c（CrO42-）mol/L+c（HCrO4-）mol/L+2c（Cr2O72-）mol/L=0.0003mol/L+0.104mol/L+2×0.448mol/L=1.0003mol/L≈1.00mol/L．
故答案为：1.00mol/L．
亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌．以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O．
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．
③80g•L-1 NaOH溶液是指80g NaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L．
（1）80g•L-1 NaOH溶液的物质的量浓度为______
（2）发生器中①鼓入空气的作用可能是______（选填序号）
a．将SO2氧化成SO3，增强酸性 b．将NaClO3氧化成ClO2 c．稀释ClO2以防止爆炸
②发生器内离子反应方程式______；
（3）从“母液”中可回收的主要物质是______；
（4）吸收塔内的反应的化学方程式为______，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是______；
（5）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中．除H2O2外，还可以选择的还原剂是______（选填序号）
a．Na2S b．Na2O2 c．FeCl2．
正确答案
解：（1）浓度g/L表示1L溶液中所含溶质质量的多少．80g/LNaOH溶液表示1L氢氧化钠溶液含有80gNaOH．令溶液体积为1L，则80gNaOH的物质的量为
故答案为：2mol/L；
（2）①由信息②可知，纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸，选c，故答案为：c；
②ClO2发生器中NaClO3与SO2发生氧化还原反应生成ClO2和Na2SO4，其反应的化学方程式为2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4，对应的离子反应方程式为2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-，故答案为：2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-；
（3）根据流程信息可知，发生器内生成ClO2，所以一定有NaClO3→ClO2化合价降低，被还原，则二氧化硫被氧化成硫酸钠，反应的方程式为：2NaClO3+SO2=2ClO2↑+Na2SO4，ClO2进入吸收塔，则硫酸钠留在母液中，故从母液中可回收硫酸钠，故答案为：Na2SO4；
（4）根据流程信息可知，吸收塔内生成NaClO2，所以一定有ClO2→NaClO2，化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2；
H2O2不稳定，温度过高，H2O2容易分解，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解，故答案为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2；防止H2O2分解；
（5）还原性要适中．还原性太强，会将ClO2还原为更低价态产物，影响NaClO2生产；方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产．Na2O2溶于水相当于H2O2．Na2S、FeCl2还原性较强，生成物与NaClO2分离比较困难；
故选：b．
解析
解：（1）浓度g/L表示1L溶液中所含溶质质量的多少．80g/LNaOH溶液表示1L氢氧化钠溶液含有80gNaOH．令溶液体积为1L，则80gNaOH的物质的量为
故答案为：2mol/L；
（2）①由信息②可知，纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸，选c，故答案为：c；
②ClO2发生器中NaClO3与SO2发生氧化还原反应生成ClO2和Na2SO4，其反应的化学方程式为2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4，对应的离子反应方程式为2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-，故答案为：2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-；
（3）根据流程信息可知，发生器内生成ClO2，所以一定有NaClO3→ClO2化合价降低，被还原，则二氧化硫被氧化成硫酸钠，反应的方程式为：2NaClO3+SO2=2ClO2↑+Na2SO4，ClO2进入吸收塔，则硫酸钠留在母液中，故从母液中可回收硫酸钠，故答案为：Na2SO4；
（4）根据流程信息可知，吸收塔内生成NaClO2，所以一定有ClO2→NaClO2，化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2；
H2O2不稳定，温度过高，H2O2容易分解，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解，故答案为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2；防止H2O2分解；
（5）还原性要适中．还原性太强，会将ClO2还原为更低价态产物，影响NaClO2生产；方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产．Na2O2溶于水相当于H2O2．Na2S、FeCl2还原性较强，生成物与NaClO2分离比较困难；
故选：b．
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