题目内容
【题目】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z分别是空气和地壳中含量最高的元素,W的单质可用于自来水消毒,X与Y、Z、W既不同周期也不同主族。
(1)写出由X、Y、W三种元素组成的化合物制YX3的化学方程式:___________________。
(2)用电子式表示X2Z的形成过程:_________________________。
(3)某课外活动小组欲利用CuO与YX3反应,研究YX3的某种性质,设计了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:
①仪器b中可选择的试剂为________。
②实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体,上述现象证明YX3具有________性,写出相应的化学方程式:____________。
(4)工业上常用YX3制由XYZ三种元素组成的一种酸,在100mL 该酸和稀H2SO4组成的混合溶液中,两种酸的物质的量浓度之和为0.4mol/L.向该溶液中加入足量的铜粉后加热,充分反应后,所得溶液中Cu2+的物质的量浓度最大值为(反应前后溶液体积变化忽略不计)____________mol/L
【答案】 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+H2O 氧化钙(或氢氧化钠固体或碱石灰) 还原 3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2 0.24mol·L-1
【解析】X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z分别是空气和地壳中含量最高的元素,Y是N,Z是O。W的单质可用于自来水消毒,W是Cl。X与Y、Z、W既不同周期也不同主族,X是H。
(1)由X、Y、W三种元素组成的化合物制NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+NH3↑+H2O。(2)水是共价化合物,则用电子式表示H2O的形成过程为。(3)①装置A制备氨气,反应不需要加热,则仪器b中可选择的试剂为氧化钙或氢氧化钠固体或碱石灰等。②实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,说明氧化铜被还原生成铜。量气管有无色无味的气体,气体是氮气,这说明NH3具有还原性,相应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2。(4)反应离子方程式为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,铜足量,由上述反应方程式可知,NO3-、H+的物质的量之比为1:4,氢离子与硝酸根恰好反应,生成的铜离子物质的量最大,设HNO3、H2SO4各为x、ymol,则n(NO3-):n(H+)=x:(x+2y)=1:4,x+y=0.4×0.1,联立解得x=0.016mol、y=0.024mol,由方程式可知,生成铜离子的物质的量为0.016mol×3/2=0.024mol,故铜离子的最大浓度为0.024mol÷0.1L=0.24mol/L。
【题目】铜、铬都是用途广泛的金属.工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收金属铜和铬的流程如图:
已知:部分物质沉淀的pH如表:
Fe3+ | Cu2+ | Cr3+ | |
开始沉淀pH | 2.1 | 4.7 | 4.3 |
完全沉淀pH | 3.2 | 6.7 | a |
请回答下列问题:
(1)滤液I中所含溶质主要有(填化学式).
(2)第②步操作中,先加人Ca(OH)2调节溶液的pH,调节范围为 , 然后将浊液加热至80℃趁热过滤,所得滤渣Ⅱ的成分为 .
(3)当离子浓度≤1×10﹣5molL﹣1时,可以认为离子沉淀完全.第④步操作中,若要使Cr3+完全沉淀,则室温下溶液中a的最小值为 . (已知:Kap[Cr(OH)3]=6.3×10﹣31 , ≈4.0;lg4=0.6)
(4)Cr(OH)3受热分解为Cr2O3 , 用铝热法可以冶炼金属铬.写出铝热法炼铬的化学方程式 .