由銅精煉爐渣(含Cu、Cu2O和少量Al2O3等)獲取CuCl,并以CuCl為原料制備超細(xì)銅粉。
已知:①CuCl是白色難溶于水的固體,溶于濃鹽酸產(chǎn)生[CuCl2]-,溶于Na2S2O3溶液:CuCl+2Na2S2O3═Na3[Cu(S2O3)2]+NaCl
②4[Cu(S2O3)2]3-+N2H4?H2O+4OH-═4Cu↓+N2↑+5H2O+8S2O32-
③常溫下,Ksp[Al(OH)3]=1×10-33。
(1)預(yù)處理。
①“酸浸”時(shí)需通入空氣的目的是 將Cu、Cu2O氧化溶解將Cu、Cu2O氧化溶解。
②“調(diào)節(jié)pH=5”所得濾液Al3+的物質(zhì)的量濃度為 1×10-6mol/L1×10-6mol/L。
(2)制備CuCl。將含CuSO4的溶液和一定質(zhì)量的NaCl加入到三頸燒瓶中(裝置如圖),通入SO2,充分反應(yīng)后,過(guò)濾,得CuCl和濾液。
①裝置b的作用是 防止倒吸(或安全瓶)防止倒吸(或安全瓶)。
②裝置a中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+。
③CuCl產(chǎn)率隨n(NaCl)n(CuSO4)的變化如圖所示,當(dāng)n(NaCl)n(CuSO4)大于1.6時(shí),CuCl的產(chǎn)率減小的原因是 部分CuCl轉(zhuǎn)化為(CuCl2)-部分CuCl轉(zhuǎn)化為(CuCl2)-。
(3)制備超細(xì)銅粉。已知用水合肼(N2H4?H2O)還原Na3[Cu(S2O3)2]制備銅粉時(shí),反應(yīng)溫度對(duì)銅粉產(chǎn)率的影響如圖所示。請(qǐng)補(bǔ)充完整由CuCl獲取銅粉的實(shí)驗(yàn)方案:向0.1mol?L-1Na2S2O3溶液中分批加入CuCl固體,邊加邊攪拌,待固體完全溶解,向所得溶液中加入過(guò)量1mol/LNaOH溶液,水浴加熱控制溫度為70℃,滴加0.6mol/LN2H4?H2O溶液,攪拌使用其充分反應(yīng),待溶液中無(wú)氣泡產(chǎn)生,停止滴加,靜置冷卻,過(guò)濾,洗滌,取最后一次洗滌濾液,向其中滴加0.1mol/LAgNO3溶液無(wú)渾濁待固體完全溶解,向所得溶液中加入過(guò)量1mol/LNaOH溶液,水浴加熱控制溫度為70℃,滴加0.6mol/LN2H4?H2O溶液,攪拌使用其充分反應(yīng),待溶液中無(wú)氣泡產(chǎn)生,停止滴加,靜置冷卻,過(guò)濾,洗滌,取最后一次洗滌濾液,向其中滴加0.1mol/LAgNO3溶液無(wú)渾濁。(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑:0.6mol?L-1N2H4?H2O溶液,1mol?L-1NaOH溶液,0.1mol?L-1AgNO3溶液)
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】將Cu、Cu2O氧化溶解;1×10-6mol/L;防止倒吸(或安全瓶);2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+;部分CuCl轉(zhuǎn)化為(CuCl2)-;待固體完全溶解,向所得溶液中加入過(guò)量1mol/LNaOH溶液,水浴加熱控制溫度為70℃,滴加0.6mol/LN2H4?H2O溶液,攪拌使用其充分反應(yīng),待溶液中無(wú)氣泡產(chǎn)生,停止滴加,靜置冷卻,過(guò)濾,洗滌,取最后一次洗滌濾液,向其中滴加0.1mol/LAgNO3溶液無(wú)渾濁
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:12引用:1難度:0.6
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1.為了保護(hù)環(huán)境,充分利用資源,某研究小組通過(guò)如下簡(jiǎn)化流程,將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以Fe2O3形式存在)轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4(反應(yīng)條件略)。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4,不考慮其它反應(yīng),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是
(2)檢驗(yàn)第II步中Fe3+是否完全還原,應(yīng)選擇
A.KMnO4溶液 B.K3[Fe(CN)6]溶液 C.KSCN溶液
(3)第III步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右,消耗FeCO3的離子方程式為
(4)FeSO4在一定條件下可制得FeS2(二硫化亞鐵)納米材料,F(xiàn)eS2中S元素的化合價(jià)為
(5)假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3,其含量為50%.將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取,鐵的浸取率為96%,其他雜質(zhì)浸出消耗掉的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程,第III步應(yīng)加入FeCO3發(fā)布:2024/12/22 8:0:1組卷:2引用:1難度:0.5 -
2.正丁醚制備原理為2CH3CH2CH2CH2OH
CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O。濃H2SO4135℃
實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:
Ⅰ.在三頸燒瓶中,加入0.16mol正丁醇、濃硫酸和沸石,按圖連接裝置。先在分水器內(nèi)預(yù)先加水至支管處,小心開(kāi)啟旋塞放出XmL。然后小火加熱保持反應(yīng)物微沸,回流分水。
Ⅱ.反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中混合,充分搖振靜置分層后棄去水層,粗產(chǎn)物依次用等體積5%NaOH溶液、蒸餾水和飽和CaCl2溶液洗滌,然后用1g無(wú)水氯化鈣干燥。過(guò)濾后的產(chǎn)物加入25mL蒸餾瓶中,蒸餾收集到9.1g產(chǎn)品。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器B的名稱為
(2)分水器使用前
A.0~1
B.1~2
C.2~3
(3)已知正丁醚難溶于水,正丁醇微溶于水,易溶于醚,分水器在本實(shí)驗(yàn)中的可能作用是
A.移走生成物水,同時(shí)讓正丁醇、正丁醚回到反應(yīng)瓶,提高正丁醇的轉(zhuǎn)化率
B.冷凝回流正丁醇、正丁醚和水
C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中分水器內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象,當(dāng)分水器全部被水充滿時(shí),停止反應(yīng)
(4)簡(jiǎn)述步驟Ⅱ中反應(yīng)液和25mL水在分液漏斗中的混合方法:
(5)本實(shí)驗(yàn)粗產(chǎn)物依次用水洗滌是為了除去殘留的NaOH,用飽和CaCl2溶液洗滌是除去殘留的正丁醇,能不能省去水洗步驟而直接用飽和CaCl2溶液洗滌?
(6)最后收集到正丁醚的產(chǎn)率為發(fā)布:2024/12/24 8:0:2組卷:3引用:1難度:0.5 -
3.四溴化鈦(TiBr4)可用作橡膠工業(yè)中烯烴聚合反應(yīng)的催化劑,常溫下為橙黃色固體,熔點(diǎn):38.3℃,沸點(diǎn)233.5℃,具有潮解性且易發(fā)生水解。實(shí)驗(yàn)室利用反應(yīng)TiO2+C+2Br2
TiBr4+CO2來(lái)制備TiBr4,裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ?。?br />高溫發(fā)布:2024/12/22 11:0:4組卷:47引用:4難度:0.5
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