题目内容
【题目】碲(Te)被誉为尖端技术等工业的维生素。工业上常以粗铜精炼的阳极泥(主要成分是,含等杂质)为原料提取碲并回收金属,其工艺流程如下图所示:
已知:Te与S同一主族,比S原子多2个电子层;是两性氧化物,微溶于水。请回答要求下列问题:
(1)碲的原子序数为___________;其最高价氧化物对应的水化物化学式为___________。该族2~5周期元素单质分别与反应生成1 mol气态氢化物的反应热如下,其中表示生成1 mol碲化氢反应热的是(填序号字母)___________。
a. +99.7 b. -29.7 c. -20.6 d. -241.8
(2)步骤①中发生了(填“氧化”或“还原”或“非氧化还原”)___________反应;此过程控制pH不宜过低的原因是_________;“加压”的目的是________________。
(3)步骤②当温度过高时,会导致碲的浸出率降低,原因是____________。若从滤渣X中分离出Au ,需加入某试剂,该反应的化学议程式为_________________。
(4)步骤③铜从(填“阳”或“阴”)______极得到。写出步骤④的离子方程式:_________。
【答案】52 a 氧化 防止与酸反应 增大浓度,加快反应速率,提高产率 使盐酸挥发,浓度降低 3Ag+4HNO3(稀) 3AgNO3+NO↑+2H2O 阴
【解析】
(1)Te是52号元素,原子最外层有6个电子,根据元素最高正化合价等于原子最外层电子数,确定最高价氧化物对应的水化物化学式;同一主族的元素形成的氢化物的稳定性逐渐减弱,物质物质含有的能量高;
(2)根据反应前后元素化合价是否发生变化判断反应类型,结合是两性氧化物,能够与酸反应判断反应条件的控制;增大压强可使氧气浓度增大,从反应速率及物质转化率分析;
(3)步骤②使用的盐酸具有挥发性分析;根据硝酸具有氧化性,可以与Ag反应而不能与Au反应判断;
(4)步骤③从CuSO4溶液中获得铜单质,Cu被还原,应该从阴极得到;根据氧化还原反应原理,书写步骤④的离子方程式。
(1)Te是52号元素,原子最外层有6个电子,最高化合价为+6价,其最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2TeO4,由于从上到下原子核外电子层数逐渐增多,元素的非金属性逐渐减弱,形成氢化物的稳定性逐渐减弱,由于物质所具有的能量越高,其稳定性就越差,所以根据选项提供的能量大小关系可知,表示生成1 mol碲化氢反应热的是+99.7kJ/mol,因此选项a合理;
(2)Cu2Te在硫酸存在时,在加热条件下与氧气发生反应:Cu2Te+2O2+2H2SO42CuSO4+TeO2+2H2O,由于反应前后Cu、Te、O元素的化合价发生了变化,因此该反应属于氧化还原反应;在反应时溶液的pH不能过低,若pH过低,溶液的酸性过强,就会与反应产生的两性氧化物TeO2发生反应;“加压”可以增大氧气的浓度,加快化学反应速率,使反应效率大大提高;
(3)步骤②用盐酸溶解含TeO2的滤渣,由于盐酸具有挥发性,升高温度,使盐酸挥发,c(H+)浓度降低,物质溶解速率降低;用盐酸溶解后得到的滤渣X中含有Ag、Au,要分离二者,可以根据硝酸具有强氧化性,能够与Ag反应的性质,该反应的化学方程式为:3Ag+4HNO3(稀) 3AgNO3+NO↑+2H2O;
(4)步骤③是从CuSO4溶液中获得铜单质,Cu元素的化合价降低,被还原,发生还原反应,根据电解原理:阴极发生还原反应,所以Cu应该从阴极得到;步骤④是向TeCl4溶液中通入SO2会发生氧化还原反应,产生硫酸和Te单质,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得该反应的离子方程式为:。
【题目】碳及其化合物有广泛的用途
(1)甲醇常作燃料,已知在常温常压下甲醇完全燃烧的热化学方程式如下:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH1。则2mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和气态水时反应的ΔH______ΔH1(填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)煤的综合利用煤气化是将水蒸气通过红热的碳产生水煤气:C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3kJ·molˉ1,达到平衡后,下列能提高水煤气生成速率的措施是______。
A.升高温度 B.增加碳的用量 C.缩小体积 D.用CO吸收剂除去CO
(3)一定温度下,将一定量的C(s)和H2O(g)放入某恒容密闭容器中发生上述反应,得到如下数据:
达到平衡所需时间/s | 起始浓度/ mol·Lˉ1 | 平衡浓度/ mol·Lˉ1 |
H2O(g) | H2(g) | |
10 | 2.0 | 0.6 |
计算该反应从开始到平衡时,以CO表示的反应速率为______;H2O(g)的转化率为______。
(4)下列可以说明反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)已经达到平衡状态的是____。
A.单位时间内生成nmolH2的同时,生成nmolCO
B.反应速率: (H2)= (CO)= (H2O)
C.c(H2O):c(CO):c(H2)=1:1:1
D.温度和体积一定时,混合气体的密度不再变化
E.温度和体积一定时,容器内的压强不再变化