题目内容
【题目】利用含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3的黄铜灰渣生产Cu(NO3)2溶液的流程如下:
回答下列问题:
(1)酸浸时需要将酸液煮沸,则最佳的酸X是________。
a.稀盐酸 b.稀硝酸 c.浓硝酸 d.稀硫酸
(2)滤液I中加入适量的锌粉,最先发生反应的离子方程式为________。
(3)滤渣Ⅱ与稀硝酸的反应中,硝酸表现的性质是________,不采用浓硝酸的原因是________。
(4)硝酸铜与乙酸酐[(CH3CO)2O,吸水生成乙酸]的混合物是有机合成中常用的硝化剂,用于芳香化合物的硝化。写出苯与该硝化剂反应生成硝基苯的化学方程式: ________。
【答案】 d Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+ 酸性和氧化性 因为制备相同量的Cu( NO3)2时稀硝酸用量比浓硝酸少,产生的氮的氧化物也少
【解析】试题分析:本题以由黄铜灰渣生产Cu(NO3)2溶液的流程为载体,考查流程的分析,实验试剂的选择,硝酸的性质,化学方程式的书写。
(1)根据流程,酸浸后获得的滤渣I与稀硝酸反应制得Cu(NO3)2溶液,则滤渣I的主要成分为Cu,Cu不溶于酸X,酸X不能为稀硝酸、浓硝酸;由于酸浸时要将酸液煮沸,而盐酸具有挥发性,最佳的酸X为稀硫酸,答案选d。
(2)酸浸时黄铜灰渣中的Zn、CuO、ZnO和少量的FeO、Fe2O3与酸反应,经过滤I得到的滤液I中含Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+,由于氧化性Fe3+Cu2+H+Fe2+Zn2+,滤液I中加入适量锌粉,最先发生的离子反应为:Zn+2Fe3+=Zn2++2Fe2+。
(3)滤渣II为Cu,Cu与稀硝酸反应的方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,在反应中硝酸表现氧化性和酸性。若用浓硝酸,反应的方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,对比两反应,不用浓硝酸的原因是:因为制备相同量的Cu(NO3)2时稀硝酸用量比浓硝酸少,产生的氮的氧化物也少。
(4)依据题意,硝酸铜与乙酸酐[(CH3CO)2O吸水生成乙酸]的混合物是有机合成中常用的硝化剂,则苯与该硝化剂反应生成硝基苯的化学方程式为或。