题目内容
(14分)铜及其化合物在生产、生活中有广泛的应用。
Ⅰ、铜可采用如下方法制备:
方法一:火法炼铜:Cu2S + O2
2Cu + SO2
方法二:湿法炼铜:CuSO4 + Fe
FeSO4 + Cu
上述两种方法中,你认为哪种方法更好 ,原因是 (写出1条原因即可)。分别用火法炼铜与湿法炼铜生产640gCu,则转移的电子数之比为 。
Ⅱ、印刷电路板上使用的铜需要回收利用。
用FeCl3溶液浸泡印刷电路板制备CuCl2·2H2O晶体,实验室模拟回收过程如下:
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①步骤2中反应的离子方程式是 。
②步骤5中蒸发浓缩CuCl2溶液时,要滴加浓盐酸,目的是________________ (用化学方程式并结合简要文字说明),再经冷却、结晶、过滤,得到CuCl2·2H2O晶体。
③步骤4中洗涤沉淀的操作为
④步骤3中可选用的“试剂1”是 (写出一种即可),目的是使溶液的pH升高到4,此时Fe3+浓度为 [Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38]。
Ⅰ 湿法炼铜(或方法二)不会产生污染空气的气体(或湿法炼铜不需要外界提供能量); 3:2
Ⅱ ① 2Fe2++ H2O2 + 2 H+ = 2Fe3+ + 2H2O
②CuCl2在溶液中可以发生水解反应: CuCl2+2H2O
Cu(OH)2+2HCl,滴加浓盐酸,可以抑制水解
③ 向漏斗中加少量蒸馏水(水)至没过沉淀,静置滤干后重复操作2~3次。
④ CuO[或Cu(OH)2]; 4×10-8mol/L
【解析】
试题分析:Ⅰ第一种方法会产生大气污染物SO2,而且要消耗大量的能量,而第二种方法在常温下就可以发生,产物都是无污染的。因此第二种方法好。由反应方程式可以看出产生2mol的Cu电子转移6mol,因此产生640gCu即10mol的Cu,电子转移30mol;而在湿法炼铜中产生1mol的Cu电子转移2mol,因此产生640gCu即10mol的Cu,电子转移20mol,所以转移电子的物质的量的比为3:2。Ⅱ①根据图示可知在步骤2中反应的离子方程式是2Fe2++ H2O2 + 2 H+ = 2Fe3+ + 2H2O;②步骤5中蒸发浓缩CuCl2溶液时,要滴加浓盐酸,是因为CuCl2是强酸强碱盐,在溶液中可以发生水解反应: CuCl2+2H2O
Cu(OH)2+2HCl,滴加浓盐酸,就可以抑制水解。③步骤4中洗涤沉淀的操作为向漏斗中加少量蒸馏水(水)至没过沉淀,待水滤干后重复操作2~3次。④步骤3中可选用的“试剂1”是既可以消耗H+同时又不引入杂质离子的物质,可以是CuO[或Cu(OH)2] ,pH=4,c(OH-)=10-10mol/L;由于Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38,所以c(Fe3+)·c3(OH-)=4×10-38; c(Fe3+)·c3(OH-)=4×10-38÷10-30=4×10-8mol/L。
考点:考查Cu的制备方法的比较、电子转移、离子方程式的书写、盐的水解、沉淀的洗涤、陈的容积平衡的知识。
[化学—选修3:物质结构与性质](15分)
有A、B、C、D、E、F、G、H原子序数递增的前四周期八种元素。请根据下列信息,回答问题:
①A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,原子半径大小关系为A<D<C<B<F<E; |
②A与D形成的化合物常温下为液态; |
③B元素原子价电子(外围电子)排布为nSnnPn |
④F元素原子的核外p电子总数比s电子总数多1; |
⑤第一电子能:F<E; |
⑥G的基态原子核外有6个未成对电子; |
⑦H能形成红色(或砖红色)的 |
(1)G元素基态原子的价电子排布图为 。
(2)
中B原子采取的杂化轨道类型为 。
(3)根据等电子体原理,推测
分子的空间构型为 。
(4)下列有关E、F的叙述正确的是( )
a.离子半径E>F b.电负性E<F
c.单质的熔点E>F d. E、F的单质均能与氧化物发生置换
e. E的氧化物具有两性 f. E、F均能与氯元素构成离子晶体
(5)
极易溶于
,原因是 。
(6)E单质的晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,晶胞如下图丙所示。则E单质的晶体堆积模型为 。
若已知E原子半径为r pm,
表示阿伏伽德罗常数,晶胞的边长为a。晶胞的高为h,则晶胞的密度可表示为 g/cm3。(用只含r和
代数式表示)
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