题目内容
【题目】利用超临界水技术处理废弃电路板,能得到由CuO和Cu2O组成的固体残渣,将残渣进行进一步处理可得硫酸铜晶体(CuSO45 H2O)等物质。处理流程如下图所示。下列说法正确的是 ( )
(已知:Cu2O + H2SO4 CuSO4 + Cu + H2O)
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A. I中含过滤操作,II中不含过滤操作
B. 溶液甲和溶液乙一定为硫酸铜的饱和溶液
C. 残渣的处理流程中,H2SO4和CuSO4实现了循环利用
D. 经操作I后,残渣由22.4g减少为6.4g,则经过一次循环后能得到硫酸铜晶体50.0g
【答案】C
【解析】A、经过I、Ⅱ操作,得到了固体和液体,所以I、Ⅱ的操作中都有过滤,错误;B、溶液甲和溶液乙中均含硫酸铜,溶液甲不一定是硫酸铜的饱和溶液,溶液乙一定是硫酸铜的饱和溶液,错误;C、稀硫酸可以用于溶解滤渣,硫酸铜溶液可用于再次结晶,在流程中H2SO4和CuSO4实现了循环利用,正确;D、残渣由22.4g减少为6.4g,说明Cu2O 和 H2SO4反应生成6.4g的铜。设:生成6.4g的铜,同时生成的硫酸铜的质量为x,需要的质量为y
Cu2O + H2SO4 CuSO4 + Cu + H2O
144 160 64
Y x 6.4g
x=16g
y=14.4g
CuO和Cu2O组成的固体残渣中CuO的质量=22.4g-14.4g=8g,设:8g的CuO生成硫酸铜的质量为z
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
80 160
8g z
z=16g
经操作I后生成的硫酸铜的质量=16g+16g=32g,若硫酸铜全部转化为硫酸铜晶体,硫酸铜晶体的质量=32g÷
×100%=50g,但在加热蒸发、冷却过程中有一部分硫酸铜在溶液乙中,所以经过一次循环后能得到硫酸铜晶体的质量小于50.0g,错误。故选C。
【题目】(7分)某同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色溶液﹙如图甲所示﹚,为确认其中的溶质,他设计并进行了如下探究活动,请回答下列问题。
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【猜想与假设】其溶质可能为NaCl、NaOH、Na2CO3和NaHCO3中的一种。
【资料查阅】上述四种物质的相关信息如下:
物质 | NaCl | NaOH | Na2CO3 | NaHCO3 |
常温下的溶解度/g | 36 | 109 | 21.5 | 9.6 |
常温下某稀溶液的pH | 7 | 13 | 11 | 9 |
【探究过程】
如图乙所示,在操作①后可确定溶质不是NaCl,则其实验现象应是 ;
在进行操作②时有无色无味得到气体产生,由此又可排除假设物质中的 。
【探究结论】
你认为该溶液中的溶质可能是上述假设物质中的 ,你的判断依据是 。
【探究反思】
(1)若上述探究结论是正确的,操作②产生的气体应是 (写化学式),实验室检验该气体的实验操作及现象是 。
(2)另有同学猜想其中的溶质还可能是Na2SO4,但又没有Na2SO4的上述表列信息。
请你根据以上实验操作的相关现象,判断该溶液中的溶质是否是Na2SO4,并叙述理由: 。