题目内容

【题目】某地污水中含有Zn2+、Hg2+、Fe3+和Cu2+四种阳离子。甲、乙、丙三位同学设计的从该污水中回收金属铜的方案如下:

下列判断正确的是( )

A.三种实验方案中都能制得纯净的铜

B.乙方案中加过量铁粉可以将四种阳离子全部还原

C.甲方案中的反应涉及置换、分解、化合、复分解四种反应类型

D.丙方案会产生环境污染

【答案】D

【解析】选D。甲实验得到的沉淀中含有Fe(OH)3、Cu(OH)2,加热后得到Fe2O3和CuO,通H2还原后不能得到纯净的铜;乙实验中加入过量铁粉,过滤所得的滤渣中含有铁、铜等物质,最后也不能得到纯净的铜;丙实验中用盐酸溶解了滤渣中过量的铁,最后可以得到纯净的铜。因为锌比铁活泼,所以方案乙中加入的铁不能还原Zn2+。甲方案中没有涉及化合反应。丙方案有可能产生汞和酸性废水,从而导致环境污染。

练习册系列答案
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【题目】苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:

名称

性状

熔点/℃

沸点/℃

密度

/g·cm-3

溶解性

乙醇

甲苯

无色液体易燃易挥发

-95

110.6

0.866 9

不溶

互溶

苯甲酸

白色片状或针状晶体

112.4

(100℃左右升华)

248

1.265 9

微溶

易溶

苯甲酸在水中的溶解度如表中所示:

温度/℃

4

18

75

溶解度/g

0.2

0.3

2.2

某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸,并测定所得样品的纯度,步骤如下:

一、制备苯甲酸

在三颈烧瓶中加入2.7 mL甲苯、100 mL水和2~3片碎瓷片,开动电动搅拌器,a中通入流动水,在石棉网上加热至沸腾,然后分批加入8.5 g高锰酸钾,继续搅拌约4~5 h,直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠,停止加热和搅拌,静置。

二、分离提纯

在反应混合物中加入一定量草酸(H2C2O4)充分反应,过滤、洗涤,将滤液放在冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化,苯甲酸全部析出后减压过滤,将沉淀物用少量冷水洗涤,挤压去水分后放在沸水浴上干燥,得到粗产品。

三、测定纯度

称取mg产品,配成100 mL乙醇溶液,移取25.00 mL溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴酚酞,然后用标准浓度KOH溶液滴定。

请回答下列问题:

(1)装置a的名称是________,其作用为_________________________________。

(2)甲苯被高锰酸钾氧化的原理为+KMnO4+MnO2↓+H2O+ ________,请完成并配平该化学方程式。

(3)分离提纯过程中加入的草酸是一种二元弱酸,反应过程中有酸式盐和无色气体生成。加入草酸的作用是_______________________,请用离子方程式表示反应原理:__________________。

(4)产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是_______________________________。

(5)选用下列________(选填字母)操作,可以将粗产品进一步提纯。

A.溶于水后过滤 B.溶于乙醇后蒸馏

C.用甲苯萃取后分液 D.升华

(6)测定纯度步骤中,滴定终点溶液的颜色变化是_________________________。

若m=1.200 g,滴定时用去0.120 0 mol·L-1标准KOH溶液20.00 mL,则所得产品中苯甲酸的质量分数为________。

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