题目内容

【题目】某工厂排放的废水中含有Cu2+、Fe2+、Hg2+、H+等离子,某化学小组为了充分利用资源和保护环境,准备回收废水中的铜和汞,同时得到绿矾。他们设计了如下实验方案:

(1)现有仪器:酒精灯、玻璃棒、坩埚、蒸发皿、蒸馏烧瓶、烧杯、铁架台等,完成步骤Ⅳ的实验操作还需要选择的仪器是________(填序号);

(2)步骤Ⅰ中加入过量铁粉的目的是________;步骤Ⅱ中________(填“能”或“不能”)用盐酸代替硫酸。

(3)步骤Ⅲ的实验装置如图所示,加热装置应与装置________(填“甲”“乙”或“丙”)连接,理由是_____________

(4)利用氧化铜制取铜有如下四种方案:

方案甲:利用氢气还原氧化铜;

方案乙:利用一氧化碳还原氧化铜;

方案丙:利用炭粉还原氧化铜;

方案丁:先将氧化铜溶于稀硫酸,然后加入过量的铁粉,过滤,再将滤渣溶于过量的稀硫酸,再过滤、洗涤、烘干。从安全角度考虑,方案________(填“甲”“乙”或“丙”,下同)不好;从产品纯度考虑,方案________不好。

(5)写出步骤Ⅰ中涉及反应的离子方程式:________________

【答案】B、C 将铜离子、汞离子全部转化成铜和汞 不能 乙 汞易挥发且有剧毒,汞的密度比水大且不溶于水,也不与水反应 甲、乙 丙 Fe+Cu2+=Cu+Fe2+、Hg2++Fe=Hg+Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑

【解析】

工厂排放的废水中含有Cu2+、Fe2+、Hg2+、H+等离子,加入过量铁粉,可将Cu2+ Hg2+全部置换出来,则滤渣含有Fe、Cu、Hg等金属,滤液中含有Fe2+,滤渣加入稀硫酸,滤液含有Fe2+,滤渣为Cu、Hg,灼烧得到CuO,可分离出Hg,CuO还原可得到Cu,滤液经蒸发浓缩,结晶可得到绿矾,以此解答该题。

(1)步骤Ⅳ由滤液得到晶体,可进行蒸发、结晶以及过滤等操作,需要酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、坩埚钳、烧杯、铁架台、三角漏斗等,则完成步骤Ⅳ的实验操作还需要选择的仪器是三角漏斗和坩埚钳,故答案为BC;

(2)步骤Ⅰ中加入过量铁粉,可将Cu2+ Hg2+全部置换出来;步骤Ⅱ中不能用盐酸代替硫酸,否则引入新杂质。

(3)步骤Ⅱ过滤得到Cu和Hg的混合物,加热灼烧生成CuO,可分离出Hg,因汞易挥发且有剧毒,汞的密度比水大且不溶于水,也不与水反应,则加热装置应与乙相连;

(4)氢气易爆炸,CO有毒,用二者还原铜不安全,用碳粉还原铜,可能混有碳杂质,故从安全角度考虑,方案甲、乙不好;从产品纯度考虑,方案丙易混有碳杂质,故丙不好;

(5)废水中含有Cu2+、Fe2+、Hg2+、H+等离子,加入过量铁粉,可将Cu2+ 、Hg2+全部置换出来,同时还生成氢气,涉及反应的离子方程式有Fe+Cu2+=Cu+Fe2+、Hg2++Fe=Hg+Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑。

练习册系列答案
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【题目】缓冲和供氧是维持人体正常生理活动的两个重要平衡系统,回答下列问题:

Ⅰ.人体血液中存在平衡:H2CO3 (aq)H+(aq)+HCO3-(aq) △H,该平衡可使血液的pH维持在一定范围内。

(1)已知:

CO2(g)CO2(aq) △H1=akJ·mol-l;

CO2(aq)+H2O(l)H2CO3 (aq) △H2=bkJ mol-1;

HCO3-(aq)H+(aq)+CO32-(aq) △H3=ckJ mol-1;

CO2(g)+H2O(l)2H+(aq)+CO32-(aq) △H4=dkJ mol-1。

则上述电离方程式中△H =_____________(用含a、b、c、d的代数式表示)。

(2)若某人血液中c(HCO3-):c(H2CO3)=20:1,pKa1(H2CO3)=6.1,则该人血液的pH=_____________,pH升高,则___(填“增大”“减小”或“不变”)。

(3)当有少量酸性物质进入血液后,血液的pH变化不大,用平衡移动原理解释上述现象:_____________。

Ⅱ.肌细胞石储存氧气和分配氧气时存在如下平衡:

Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)。

肌红蛋白 氧合肌红蛋白

(4)经测定动物体温升高,氧气的结合度[α(MbO2),氧合肌红蛋白的浓度占肌红蛋白初始浓度的百分数]降低,则该反应的△H_______________(填“>”或“<”)0。

(5)温度为37 ℃时,氧气的结合度[α(MbO2)与氧气的平衡分压[p(O2)]关系如下图所示:

①利用R点所示数据,计算37 ℃时该反应的平衡常数K=_________________(氧气的平衡浓度可用氧气的平衡分压代替求算)。

②已知37 ℃时,该反应的正反应速率v(正)=k1c(Mb)×p(O2),逆反应速率v(逆)=k2c(MbO2),若k2=60s-1,则k1=___________________。

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