题目内容
【题目】实验室用酸性蚀刻废液(含等)和碱性蚀刻废液[NH4+、Cu(NH3)42+ 、NH3·H2O等]制备CuI(白色固体)的实验流程如下:
(1)步骤Ⅰ中发生了多个反应,其中与盐酸反应生成Cu(OH)Cl的离子方程式为____。
(2)步骤Ⅳ需控制pH为1~2,80 ℃下进行,合适的加热方式是____。
(3)步骤Ⅴ的具体步骤是蒸发浓缩、______、____。
(4)步骤Ⅵ在下列装置(夹持及加热装置已省略)中进行。
①装置a中盛装浓硫酸的仪器的名称是___,圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___。
②装置c中反应完成的现象是_____。
③用装置d中的溶液洗涤制得的CuI的目的是____,然后再用无水乙醇洗涤的目的是___。
【答案】Cu(NH3)42++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4+ 热水浴 冷却结晶 过滤(洗涤) 分液漏斗 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 三颈烧瓶中无紫色固体,只有白色固体 可防止CuI被空气中的O2氧化 使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I2
【解析】
由流程图可知,酸性蚀刻废液和碱性蚀刻废液混合反应得到Cu(OH)Cl悬浊液,过滤,将Cu(OH)Cl加水、过浆后,与浓硫酸水浴加热反应生成硫酸铜,硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应生成碘化亚铜白色固体。
(1)步骤Ⅰ中Cu(NH3)42+与盐酸反应生成Cu(OH)Cl沉淀和氯化铵,反应的离子方程式Cu(NH3)42++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4+,故答案为:Cu(NH3)42++3H++Cl-+H2O=Cu(OH)Cl↓+4NH4+;
(2)步骤Ⅳ为Cu(OH)Cl加水、过浆后,与浓硫酸在控制pH为1~2,80 ℃下水浴加热反应反应生成硫酸铜,故答案为:热水浴;
(3)步骤Ⅴ为硫酸铜粗溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥、洗涤得到硫酸铜晶体,故答案为:冷却结晶;过滤;洗涤;
(4)①装置a中盛装浓硫酸的仪器为分液漏斗;圆底烧瓶中铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:分液漏斗;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
②当硫酸铜晶体与碘、二氧化硫和水反应完全生成碘化亚铜白色固体时,三颈烧瓶中无紫色固体,只有白色固体,故答案为:三颈烧瓶中无紫色固体,只有白色固体;
③装置d中的溶液为二氧化硫的饱和水溶液,碘化亚铜具有还原性,易被空气中的氧气氧化,用二氧化硫水的饱和水溶液洗涤碘化亚铜,可以防止碘化亚铜被空气中的氧气氧化;再用无水乙醇洗涤可以溶解除去碘化亚铜表面可能混有的单质碘,并能使固体快速干燥,故答案为:可防止CuI被空气中的O2氧化;使固体快速干燥并溶解表面可能混有的I2。
【题目】红帘石矿的主要成分为Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0少量MnO2等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属钰并制得绿色高效的水处理剂(K2FeO4)。工业流程如下:
(1)在稀硫酸浸取矿石的过程中,MnO2可将Fe2+氧化为Fe3+,写出该反应的离子方程式:________。
(2)浸出液中的阳离子除H+、Fe2+、Fe3+外还有_______(填离子符号)。
(3)已知:不同金属离子生成生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子 | Fe3+ | A13+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.6 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 11.1 |
步骤②中调节溶液的pH等于6,调节pH的试剂最好选用下列哪种试剂:_______(填选项字母,下同)滤渣B除掉杂质后可进一步制取K2FeO4,除掉滤渣B中杂质最好选用下列哪种试剂:_____。
a.稀盐酸 b.KOH c.氨水 d.MnCO3 e.CaCO3
(4)滤渣B经反应④生成高效水处理剂的离子方程式_______________。
(5)电解装置如图所示,箭头表示溶液中阴离子移动的方向;则与A电极连接的是直流电源的_____极。阳极电解液是稀硫酸,若阴极上只有锰单质析出,当生成11g锰时,另一个电极上产生的气体在标准状况下的体积为________。