题目内容

铜是生物体必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用H2O2和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu2O＋Cu2S6Cu＋SO2↑，该反应的氧化剂是______________；当生成19.2 g Cu时，反应中转移的电子为__________mol。
（4）铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为Cu2（OH）2CO3（碱式碳酸铜）。试写出上述过程中负极的电极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样CuSO4·5H2O（不含能与I－反应的氧化性杂质）的含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取25.00 mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式：___________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I2用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为I2＋2Na2S2O3=2NaI＋Na2S4O6，平均消耗c  mol/L的Na2S2O3溶液V mL。则试样中CuSO4·5H2O的质量分数为______________。

（1）3Cu＋8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2＋2NO↑＋4H2O
（2）Cu＋H2O2＋2H＋=Cu2＋＋2H2O
（3）Cu2O和Cu2S　0.3
（4）2Cu＋4OH－＋CO2－4e－=Cu2（OH）2CO3＋H2O
（5）2Cu2＋＋4I－=2CuI↓＋I2　×100%

解析

练习册系列答案
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2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失，市疾控中心紧急采购消毒药品，以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留，其主要成分H2O2是一种无色粘稠液体，请回答下列问题：
（1）下列方程中H2O2所体现的性质与其可以作为消毒剂完全一致的是       。
A．BaO2+2HClH2O2+BaCl2
B．Ag2O+H2O2 =2Ag+O2+H2O   
C．2H2O22H2O+O2↑
D．H2O2+NaCrO2+NaOH=Na2CrO4 +H2O
（2）火箭发射常以液态肼(N2H4)为燃料，液态H2O2为助燃剂。已知：
N2H4（1）+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=" -" 534 kJ·mol－1   
H2O2（1）=H2O（1）+1/2O2(g) △H=" -" 98.64 kJ·mol－1
H2O（1）=H2O(g) △H=+44kJ·mol－l
则反应N2H4（1）+2H2O2（1）=N2(g)+4H2O(g)的△H=          ，
该反应的△S=       0(填“＞”或“<”)。
（3）H2O2是一种不稳定易分解的物质。
①如图是H2O2在没有催化剂时反应进程与能量变化图，请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图

②实验证实，往Na2CO3溶液中加入H2O2也会有气泡产生。已知常温时H2CO3的电离常数分别为Kal=4.3×l0－7，Ka2 =" 5.0" ×l0－11 。Na2CO3溶液中CO32－第一步水解常数表达式Khl=     ，常温时Khl的值为           。若在Na2CO3溶液中同时加入少量Na2CO3固体与适当升高溶液温度，则Khl的值
          (填变大、变小、不变或不确定)。
（4）某文献报导了不同金属离子及其浓度对双氧水氧化降解海藻酸钠溶液反应速率的影响，实验结果如图1、图2所示。

注：以上实验均在温度为20℃、w(H2O2)=0．25%、pH=7．12、海藻酸钠溶液浓度为8mg·L-l的条件下进行。图1中曲线a：H2O2；b：H2O2+Cu2+；c：H2O2+Fe2+；d：H2O2+Zn2+；e：H2O2+Mn2+；图2中曲线f：反应时间为1h；g：反应时间为2h；两图中的纵坐标代表海藻酸钠溶液的粘度(海藻酸钠浓度与溶液粘度正相关)。
由上述信息可知，下列叙述错误的是                 (填序号)。
A．锰离子能使该降解反应速率减缓
B．亚铁离子对该降解反应的催化效率比铜离子低      
C．海藻酸钠溶液粘度的变化快慢可反映出其降解反应速率的快慢     
D．一定条件下，铜离子浓度一定时，反应时间越长，海藻酸钠溶液浓度越小

许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
（1）重晶石（BaSO4）常做胃肠道造影剂。
已知：常温下，Ksp（BaSO4）＝1.1×10－10。向BaSO4悬浊液中加入硫酸，当溶液的pH＝2时，溶液中c（Ba2＋）＝   __。
（2）硫酸亚铁铵晶体[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]常做分析剂。
①检验晶体中含有NH4+的方法为               。
②等物质的量浓度的四种稀溶液：
a．（NH4）2Fe（SO4）2        b．NH4HSO4
c．（NH4） 2SO4             d．（NH4）2SO3，
其中c（NH4+）由大到小的顺序为   __（填选项字母）。
（3）过二硫酸钾（K2S2O8）常做强氧化剂，Na2S2O3常做还原剂。
①K2S2O8溶液与酸性MnSO4溶液混合，在催化剂作用下，可以观察到溶液变为紫色，该反应的离子方程式为   __。
②用铂做电极，电解H2SO4和K2SO4的混合溶液可以制备K2S2O8，其阳极的电极反应式为   __，电解过程中阴极附近溶液的pH将   __（填“增大”“减小”或“不变”）。
③产品中K2S2O8的含量可用碘量法测定。操作步骤为称取0.3000 g产品于碘量瓶中，加50 mL水溶解；加入4.000 g KI固体（稍过量），振荡使其充分反应；加入适量醋酸溶液酸化，以   __为指示剂，用0.1000 mol·L－1 Na2S2O3标准液滴定至终点（已知：I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-）。重复2次，测得平均消耗标准液21.00 mL。该产品中K2S2O8的质量分数为（杂质不参加反应）   __（列式并计算）。

磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：
2Ca3(PO4)2(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P4(s)＋10CO(g)　   ΔH1＝＋3359.26 kJ·mol－1
CaO(s)＋SiO2(s)=CaSiO3(s)   ΔH1＝－89.61 kJ·mol－1
2Ca3(PO4)2(s)＋6SiO2(s)＋10C(s)=6CaSiO3(s)＋P4(s)＋10CO(g)　   ΔH3
则ΔH3＝________kJ·mol－1。
(2)白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：
11P4＋60CuSO4＋96H2O=20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4
60 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是________。
(3)磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。

①为获得尽可能纯的NaH2PO4，pH应控制在________；pH＝8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为________。
②Na2HPO4溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl2溶液，溶液则显酸性，其原因是________(用离子方程式表示)。
（4）磷的化合物三氯氧磷（）与季戊四醇（）以物质的量之比2:1反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢蛮如下图所示：

①酸性气体是______________________(填化学式)。
②X的结构简式为__________________。

Cu与一定浓度的HNO3反应为:3Cu+2NO3—+xH+3Cu2++2R+yH2O。
(1)反应中的x=　　　　　　　。 
(2)反应产物R的化学式为　　　　　　　。 
(3)参加反应的Cu和消耗HNO3的物质的量之比为　　　　　。 
(4)1.5 mol Cu完全反应时转移的电子数为　　　　　　。 

为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用,甲同学设计的实验方案如下:

请回答:
(1)操作①用到的玻璃仪器有                            。
(2)写出反应①的化学方程式:                            ,反应②的离子反应方程式:                               。
(3)设计实验方案,检测滤液D中含有的金属离子(试剂自选)                         。
(4)在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体是一种绿色化学工艺,试剂Y为无色液体,反应④的总化学方程式是                                                       。
(5)乙同学在甲同学方案的基础上提出用滤渣B来制备FeCl3·6H2O晶体,在滤渣中滴加盐酸时,发现反应速率比同浓度盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是                                                               。
将所得氯化铁溶液用加热浓缩、降温结晶法制得FeCl3·6H2O 晶体,而不用直接蒸发结晶的方法来制得晶体的理由是                                                   。
(6)将滤渣B的均匀混合物平均分成四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应后,在标准状况下生成NO的体积与剩余金属的质量见下表(设硝酸的还原产物只有NO)。

实验编号
①
②
③
④
稀硝酸体积(mL)
100
200
300
400
剩余金属质量(g)
9.0
4.8
0
0
NO体积(L)
1.12
2.24
3.36
V
 
则硝酸的浓度为       ;③中溶解铜的质量为       ;④中V=       。

利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：
（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有________。

A．去除油污 B．溶解镀锌层 C．去除铁锈 D．钝化
（2）调节溶液A的pH可产生Zn（OH）2沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是______________________________________________________________。
（3）由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中，须持续通入N2，其原因是_________________________________________________________。
（4）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe3O4中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L－1的K2Cr2O7标准溶液250 mL，应准确称取________g K2Cr2O7（保留4位有效数字，已知MK2Cr2O7＝294.0 g·mol－1）。配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有________（用编号表示）。
①电子天平；②烧杯；③量筒；④玻璃棒；⑤容量瓶；⑥胶头滴管；⑦移液管
（5）滴定操作中，如果滴定前装有K2Cr2O7标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

研究碳及其化合物的综合利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。请运用相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）近年来，我国用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：
  C+  K2Cr2O7+         —     CO2↑+    K2SO4 +    Cr2(SO4)3+  H2O
①完成并配平上述化学方程式。
②在上述方程式上用单线桥标出该反应电子转移的方向与数目。
（2）高温时，用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO2和SO3，此时反应的化学方程式是                  。
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为          。
    　    
图1                 图2                 图3
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO2(g) +3H2(g)CH3OH(g) +H2O(g) △H
①该反应的平衡常数表达式为K＝                。
②取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH3OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇反应的△H      0(填“>”“<”或“＝”)。
③在两种不同条件下发生反应，测得CH3OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、II对应的平衡常数大小关系为KⅠ     KII(填“＞” “＜”或“＝”)。

已知氮元素有许多化合价，其化合价有一3、0、+1、+2、+3、+4、+5
（1）下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系：

金属锌与某浓度的硝酸反应时，无气体产生，则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是____________。
（2）以氨作为燃料的固体氧化物（含有02－)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点，另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。其工作原理如图所示，

①该电池工作时的总反应为_______________________
②固体氧化物作为电池工作的电解质，O2-移动方向为________(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”)。
③该电池工作时，在接触面上发生的电极反应为________。
（3）N2O5是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。如图所示装置可用于制备N2O5,写出在电解池中生成N2O5的电极反应式________________。

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