题目内容
【题目】废旧印刷电路板是一种电子废弃物,其中铜的含量达到矿石中的几十倍.湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品.某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾,流程简图如下:
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)2+4,反应中H2O2 的作用是 .
(2)反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3)2+4与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式: . 操作②用到的主要仪器名称为 , 其目的是(填序号) .
a.富集铜元素 b.使铜元素与水溶液中的物质分离 c.增加Cu2+在水中的溶解度
(3)操作④以石墨作电极电解CuSO4 溶液.阴极析出铜,阳极产物是 . 操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 .
(4)流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处,第三处的试剂是 .
【答案】
(1)作氧化剂
(2)Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2;分液漏斗;ab
(3)O2、H2SO4;加热浓缩、冷却结晶、过滤
(4)H2SO4
【解析】解:废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液,得到铜氨溶液和残渣,分离难溶性固体和溶液采用过滤方法,所以操作①是过滤,反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3)42+ , Cu元素化合价由0价变为+2价,所以Cu是还原剂,则双氧水是氧化剂,将Cu氧化;反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应,生成CuR2 , 同时生成NH4+和NH3;互不相溶的液体采用分液方法分离,所以操作②是分液;向有机层中加入稀硫酸,根据流程图知,生成CuSO4和HR,然后采用分液方法分离得到HR,以石墨为电极电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电;从硫酸铜溶液中获取胆矾,采用加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到晶体;(1)双氧水具有氧化性,能氧化还原性物质Cu,所以双氧水作氧化剂;所以答案是:作氧化剂;(2)反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH反应生成CuR2 , 同时生成NH4+和NH3 , 根据反应物和生成物书写该反应的离子方程式Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2;分离互不相溶的液体采用分液方法,分液时常用分液漏斗,分液的目的是富集铜元素、使铜元素与水溶液中的物质分离,所以ab正确,所以答案是:Cu(NH3)42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2;分液漏斗;ab;(3)以石墨为电极电解硫酸铜溶液时,阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电,所以阳极上生成O2 , 同时有大量的H+生成,且SO42﹣也向阳极移动在阳极积累,因此阳极产物还有H2SO4;从溶液中获取晶体采用加热浓缩、冷却结晶、过滤方法,所以答案是:O2、H2SO4;加热浓缩、冷却结晶、过滤;(4)电解硫酸铜溶液时能得到硫酸,在反应III中用到硫酸,所以H2SO4能循环利用;所以答案是:H2SO4 .
【题目】苯乙烷(C8H10)可生产塑料单体苯乙烯(C8H8),其反应原理是C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H>0 Ⅰ.某温度下,将0.40mol苯乙烷,充入2L真空密闭容器中发生反应,测定不同时间该容器内物质的量,得到数据如下表:
时间/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.26 | n2[来源:] | n3 |
n(C8H8)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.16 | 0.16 |
(1)当反应进行到20min时,该段时间内H2的平均反应速率是 .
(2)该温度下,该反应的化学平衡常数是 .
化学键 | C﹣H | C﹣C | C=C | H﹣H |
键能/kJmol1 | 412.5 | 348 | 612 | 436 |
(3)已知: 计算上述反应的△H=kJmol﹣1 . 若保持其他条件不变,用0.40mol H2(g)和0.40mol C8H8(g)合成C8H10(g),当有30kJ热量放出时,该反应中H2的转化率是 . 此时,该反应是否达到了平衡状态?(填“是”或“否”).
Ⅱ.工业上以高温水蒸气作为反应体系的稀释剂(不参与反应),C8H10(g)的平衡转化率与水蒸气的用量、体系的温度、压强的关系如图Ⅰ、图Ⅱ所示.
(4)由图Ⅰ可知,T1T2(填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)由图Ⅱ可知,当其他条件不变时,水蒸气的用量越大,C8H10的平衡转化率将(填“越大”、“越小”或“不变”),原因是 .