题目内容

18．以电镀污泥[主要成分为Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3、Fe（OH）3和SiO2等]为原料制备纳米铜等的工艺流程如图；

（1）“浸取”时，工业上采用3mol•L-1H2SO4溶液在室温下浸取1h．
①Cu2（OH）2CO3浸取的化学方程式为Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O．
②下列措施可提高铜和铁的浸取率的是ab．
a．将电镀污泥浆化处理    b．适当增大液、固质量比
c．浸取时间缩短一半      d．控制浸取终点pH大于3
（2）“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图l所示．当pH＞1.7时，pH越大金属离子萃取率越低，其中Fe3+萃取率降低的原因是Fe3+的水解程度随着pH的升高而增大．

（3）“反萃取”得到的CuSO4溶液制备纳米铜粉时，Cu2+的还原率随温度的变化如图2所示．
①该反应的离子方程式为2Cu2++N2H4+4OH-=2Cu+N2↑+4H2O．
②在20-75℃区间内，温度越高Cu2+的还原率也越高，其原因是温度升高，N2H4的还原性增强．
（4）在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，再经过滤，洗涤，干燥，煅烧等操作可得到Fe2O3产品．

分析 电镀污泥[主要成分为Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3、Fe（OH）3和SiO2等]加入稀硫酸溶解，SiO2不溶，过滤滤液中有铜离子、铁离子，加入N902萃取剂萃取出铜离子，再加入稀硫酸得到硫酸铜，条调节pH=10，加入N2H4还原得到纳米铜粉，
（1）①Cu2（OH）2CO3与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水；
②增大接触面积、适当增大硫酸浓度、延长浸取时间可提高铜和铁的浸取率；
（2）pH越大，铁离子水解程度增大，萃取率越低；
（3）①根据流程可知：在碱性条件下，Cu2+与N2H4反应生成氮气和铜；
②在20-75℃区间内，温度升高，N2H4的还原性增强；
（4）萃取后的“水相”中含有铁离子，加入适量氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，静置，过滤得到氢氧化铁，干燥后煅烧可得到Fe2O3产品．

解答 解：（1）①Cu2（OH）2CO3与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳和水，反应为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O；
故答案为：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O；
②将电镀污泥浆化处理增大接触面积、适当增大液、固质量比增大了硫酸浓度，可提高铜和铁的浸取率；
故答案为：ab；
（2）Fe3+的水解程度随着pH的升高而增大，萃取率越低；
故答案为：Fe3+的水解程度随着pH的升高而增大；
（3）①在碱性条件下，Cu2+与N2H4反应生成氮气和铜，反应为：2Cu2++N2H4+4OH-=2Cu+N2↑+4H2O；
故答案为：2Cu2++N2H4+4OH-=2Cu+N2↑+4H2O；
②在20-75℃区间内，温度升高，N2H4的还原性增强，Cu2+的还原率也越高；
故答案为：温度升高，N2H4的还原性增强；
（4）萃取后的“水相”中含有铁离子，加入氨水，反应生成氢氧化铁沉淀，煅烧可得到，方法为：在萃取后的“水相”中加入适量氨水，静置，过滤，洗涤，干燥，煅烧可得到Fe2O3产品；
故答案为：过滤，洗涤，干燥，煅烧．

点评 本题考查物质的制备实验及混合物的分离和提纯，为高频考点，把握流程图中每一步发生的反应及操作方法，注意结合题给信息解答，侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
20．乙醇中的化学键如图，则下列说法中正确的是（　　）
A．当乙醇发生催化氧化时，被破坏的键是②③
B．当乙醇与Na反应时，被破坏的键是①
C．当乙醇与乙酸反应时，被破坏的键是②
D．当乙醇发生催化氧化时，被破坏的键是①④
1．X、Y、Z是一种短周期元素，原子半径的大小为：r（Y）＞r（X）＞r（Z），三种元素的原子序数之和为16；X、Y、Z三种元素的常见单质在适当条件下可发生如图转化关系．其中R为10电子分子，是一种常见的无机溶剂．下列说法中不正确的是（　　）
A．X元素位于周期表中第16列
B．X、Y、Z元素两两之间均能形成原子个数比为l：2的化合物
C．X、Y、Z元素形成的化合物溶于水中，对水的电离平衡一定起抑制作用
D．R和M的化学键类型和晶体类型都相同．
6．某化学兴趣小组欲在实验室模拟工业制硝酸的过程．设计了如图装置（夹持装置略去）：

（1）装置B中固体氢氧化钠的作用是氢氧化钠固体溶于水放热，使氨气溶解度减小，且电离出OH-，使NH4++OH-?NH3•H2O?NH3↑+H2O向正向移动．
（2）请在装置图方框处画出必要仪器，并指出所加试剂．
（3）①装置D中发生反应的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H2O；开始反应一段时间后，撤离热源反应也可以持续进行，原因为此反应为放热反应，反应放出的热量可维持反应继续进行．
②某同学认为在装置F中可能出现白烟，应在装置D和装置F之间增加下列装置如图中的a（填序号），从而避免此现象发生，提髙硝酸的产率．

利用改进后的装置进行实验，装置F中发生反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2．
（4）取反应后装置G中得到的溶液20.00mL，加2～3滴酚酞溶液，用0.002mol/L的NaOH标准溶液滴定，用去10.00mL时，达到滴定终点，则装置G中得到的溶液pH=3．
13．有机高分子化合物M是生产玻璃钢的原料，其合成路线如图：

已知：R-X$→_{②H+/H_{2}O}^{①NaCN}$R-COOH
（1）烃A的相对分子质量为28．其结构简式是CH2=CH2．
（2）试剂a是Br2/CCl4．
（3）C的结构简式是HOOC-CH2-CH2-COOH．
（4）反应II的化学方程式是．
（5）反应Ⅲ的反应类型是酯化反应（取代反应）．
（6）G的一种同分异构体N满足如下转化关系：N$→_{△}^{H+/H_{2}O}$I$\stackrel{催化剂}{→}$在该条件下，1mol N生成2mol I，N的结构简式是．
（7）已知：R-X$\stackrel{Mg/乙醚}{→}$RMgX以苯和乙醛为原料制备H，写出合成路线（用结构简式表示有机物，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和反应条件）：．
3．12.8gCu与足量浓硝酸反应，铜完全反应后，产生气体在标况下的体积为 4.48L，则消耗硝酸的物质的量为（　　）
A．0.20molB．0.40molC．0.42molD．0.60m
10．白磷与氧气可发生如下反应：P4+5O2═P4O10．已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：P-P a kJ•mol-1、P-O b kJ•mol-1、P═O c kJ•mol-1、O═O d kJ•mol-1．根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H，其中正确的是（　　）
A．（6a+5d-4c-12b） kJ•mol-1B．（4c+12b-6a-5d） kJ•mol-1
C．（4c+12b-4a-5d） kJ•mol-1D．（4c+5d-4a-12b） kJ•mol-1
7．下列说法正确的是（　　）
A．金属与非金属分界线附近的元素既有金属性，又有非金属性，称为过渡元素
B．任何元素的原子都是由核外电子和核内中子、质子组成的
C．118号元素是由自然界中元素衰变得到的
D．同种元素的不同核素之间互称同位素
8．化学与科学、技术、社会、环境密切相关，下列说法正确的是（　　）
A．氢氧化铁胶体、淀粉溶液均具有丁达尔效应
B．“玉不琢不成器”“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
C．汽车尾气中由于汽油不完全燃烧生成的氮氧化物会造成光化学烟雾
D．脂昉、蛋白质、纤维素和淀粉都属于高分子化合物

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网