编辑: bingyan8 | 2019-07-06 |
[化学――选修2:化学与技术] 氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业.CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化.以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下: 回答下列问题: (1) (4分)步骤①中得到的氧化产物是_溶解温度应控制在60―70度,原因是_ (2) (3分)写出步骤③中主要反应的离子方程式_ (3) (2分)步骤⑤包括用pH=2的酸洗、水洗两步操作,酸洗采用的酸是_写名称). (4) (2分)上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是_ (5) (2分)步骤②、④、⑤、⑧都要进行固液分离.工业上常用的固液分离设备有_______(填字母) A.分馏塔 B.离心机 C.反应釜 D.框式压滤机 (6) (2分)准确称取所制备的氯化亚铜样品mg,将其置于过量的FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加入适量稀硫酸,用amol/L的K2Cr2O7溶液滴定到终点,消耗K2Cr2O7溶液bmL,反应中Cr2O72-被还原为Cr3+,样品中CuCl的质量分数为_ 【答案】(1)CuSO4或Cu2+ 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解 (2)2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+ (3)硫酸 (4)醇洗有利加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化 (5)BD (6)0.597ab/m*100% 【解析】(1)海绵铜的主要成分是Cu与CuO,溶解所需试剂中有硝酸铵、水、硫酸,则Cu被氧化为铜离子;
由后面的流程可回收硫酸铵,可知溶液中的硫酸根离子未被还原,所以得到的氧化产物为CuSO4,而不是硝酸铜. (2)步骤③反应后过滤,说明步骤③反应中有沉淀产生,则该沉淀为CuCl沉淀,结合硫酸铵的回收,可知步骤③发生的离子反应为: 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+. (3)根据步骤③发生的离子反应可知,CuCl不溶于硫酸,所以步骤⑤酸洗所用的酸应是硫酸. (4)CuCl难溶于醇和水,潮湿空气中易水解氧化,而水与醇互溶,所以醇洗不能省略的原因是醇洗有利加快去除CuCl表面水分,防止其水解氧化. (5)用于分离固体和液体法设备与实验室中的过滤的原理是相似的.A、分馏塔是用于分离互溶的液体的设备,错误;
B、离心机可利用离心力的作用使液体中的固体沉降,达到固液分离的目的,正确;
C、反应釜为发生反应的设备,错误;
D、框式压滤机可以使物料中的水通过挤压而排出,达到固液分离的目的,正确,故答案选BD. (6)根据题意,CuCl与K2Cr2O7发生氧化还原反应,K2Cr2O7被还原为Cr3+,则amol/LbmL K2Cr2O7溶液发生反应时,转移电子的物质的量是ab*10-3*2*3mol=6ab*10-3mol,+1价Cu会被氧化为Cu2+,根据得失电子守恒,则CuCl的物质的量是6ab*10-3mol,则样品中CuCl的质量分数是(6ab*10-3mol*99.5g/mol)/mg*100%=0.597ab/m*100%. 考点:考查对工业流程的分析,物质制备原理的分析判断,质量分数的计算 36.[化学――选修2:化学与技术](15分) 苯酚和丙酮都是重要的化工原料,工业上可用异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮,其反应和工艺流程示意图如下: 回答下列问题: (1)在反应器A中通入的X是.(2)反应①和②分别在装置 和 中进行(填装置符号). (3)在分解釜C中加入的Y为少量浓硫酸,其作用是 ,优点是用量少,缺点是 . (4)反应②为 (填"放热"或"吸热")反应.反应温度应控制在50~60℃,温度过高的安全隐患是 . (5)中和釜D中加入的Z最适宜的是 (填标号.已知苯酚是一种弱酸). a.NaOH b.CaCO3 c.NaHCO3 d.CaO (6)蒸馏塔F中的馏出物T和P分别为 和 ,判断的依据是 . (7)用该方法合成苯酚和丙桐的优点是 . 答案:(1)【2分】氧气(或空气) (2)【2分】A;