题目内容
【题目】CuCl难溶于水,广泛应用于电镀、印染等行业。工业上用辉铜矿(CuS2)为原料制取CuCl的一种流程图如下:
⑴写出“氧化Ⅰ”反应的离子方程式:______。
⑵写出“氧化Ⅱ”反应的离子方程式:_____。
⑶写出“还原”反应的离子方程式:______。
⑷将Cl2通入热的NaOH溶液,可以制得含NaClO3的溶液,写出该反应的离子方程式:_____。
【答案】MnO2+CuS2+4H+=2S+Mn2++Cu2++2H2O 5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+ 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ 3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O
【解析】
辉铜矿(CuS2)溶解于稀硫酸和二氧化锰的混合物得到硫、硫酸铜及硫酸锰的混合溶液,过滤得到滤渣硫,滤液中加NaClO3,发生反应Ⅱ5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+ ,过滤,除去MnO2,滤液加入Na2SO3发生氧化还原反应得到CuCl沉淀,过滤、水洗、醇洗最后烘干得到CuCl。
(1)反应Ⅰ中是Cu2S在酸性条件下被二氧化锰氧化,其中S、Cu元素分别被氧化为S、Cu2+,“氧化Ⅰ”反应的离子方程式:MnO2+CuS2+4H+=2S+Mn2++Cu2++2H2O。
(2)硫酸锰被氯酸钠氧化成二氧化锰,“氧化Ⅱ”反应的离子方程式:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+。
(3)亚硫酸钠水溶液具有较强还原性,将Cu2+还原成CuCl,“还原”反应的离子方程式:2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+。
(4)将Cl2通入热的NaOH溶液,可以制得含NaClO3的溶液,同时生成氯化钠和水,该反应的离子方程式:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。
【题目】以NaClO为有效成分的“84”消毒液在抗击新冠疫情的消杀工作中起到了重要作用。某研究小组设计下列实验探究NaClO的性质。
(已知:电离常数::,;)
实验 | 装置 | 试剂(少量) | 预测可能的现象 |
① | 酚酞 | 无色溶液最终呈红色 | |
② | 无明显现象 | ||
③ | 淀粉溶液+稀硫酸 | 无色溶液立即变蓝 | |
④ | 溶液 | 溶液略呈浅绿色 |
结合上述实验探究,预测的现象以及解释均正确的是( )
A.实验①:NaClO溶液呈碱性:
B.实验②:NaClO可用于制得
C.实验③:NaClO具有氧化性:
D.实验④:NaClO具有还原性:
【题目】《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守,也令人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。某博物馆修复出土铁器的过程如下。
(1)检测锈蚀产物
主要成分的化学式 | |||
Fe3O4 | Fe2O3·H2O | FeO(OH) | FeOCl |
铁器在具有O2、________等环境中容易被腐蚀。
(2)分析腐蚀原理:一般认为,铁经过了如下腐蚀循环。
Ⅰ. Fe转化为Fe2+ 。
Ⅱ. Fe2+在自然环境中形成FeO(OH),该物质中铁元素的化合价为_______。
Ⅲ. FeO(OH)和Fe2+反应形成致密的Fe3O4保护层,Fe2+的作用是_______。
a.氧化剂 b.还原剂 c.既不是氧化剂也不是还原剂
Ⅳ. Fe3O4保护层被氧化为FeO(OH),如此往复腐蚀。
(将反应补充完整)___________
(3)研究发现,Cl-对铁的腐蚀会造成严重影响。化学修复:脱氯、还原,形成Fe3O4保护层,方法如下:
将铁器浸没在盛有0.5 mol/L Na2SO3、0.5 mol/L NaOH溶液的容器中,缓慢加热至60~90℃。一段时间,取出器物,用NaOH溶液洗涤至无Cl-。
① 检测洗涤液中Cl-的方法是________。
② 脱氯反应:FeOCl + OH-=FeO(OH) + Cl-。离子反应的本质是离子浓度的减小,比较FeOCl 与FeO(OH)溶解度的大小:________。
③ Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4的离子方程式是________。