n(Fe3+)=2n(Fe)=2×
0.280 0 g
-1=0.010 0 mol
56 g·mol
由方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O知:
--1
n(C2O24)=2.5×n(KMnO4)=2.5×0.500 0 mol·L×0.024 L=0.030 0 mol
根据电荷守恒得:n(K)+3n(Fe)=2n(C2O4),n(K)=0.030 0 mol,
-n(K+)∶n(Fe3+)∶n(C2O24)∶n(H2O)=0.030 0 mol∶0.010 0 mol∶0.030 0 mol∶0.030
+3+2-+
0 mol=3∶1∶3∶3
所以x∶y∶z∶n=3∶1∶3∶3,A为K3Fe(C2O4)3·3H2O
19.(15分)(2019·南通七市二模)南通江海实验学校研究性学习小组以一种酸性印刷电路蚀刻废液(主要离子有Cu、H、Cl)为原料制备Cu2O。实验过程如下:
2+
+
-
已知:CuCl2是一种无色离子,易水解生成Cu2O。
(1)60 ℃条件下,控制反应混合液的pH在2~3之间,加入Na2SO3溶液将CuCl2还原成CuCl2。“还原”的实验装置如图甲所示。
-
-
①将Na2SO3溶液滴入三颈瓶中的操作是________________________________________
________________________________________________________________________。 ②写出上述反应的离子方程式:_______________________________________________, 判断反应已经完全的标志为__________________________________________________。 ③该过程中加入NaCl的目的是_______________________________________________。 (2)“洗涤”过程包括水洗、醇洗、2%葡萄糖溶液洗涤,其中葡萄糖溶液的作用是________________________________________________________________________。
(3)已知CuCl2的水解率随pH的变化如图乙所示,请补充完整由滤液X(主要成分:Na、NH4、Cl、SO4,少量CuCl2)获取NaCl固体的实验方案:______________________________ _________________________________________________________,加入1 mol·LpH略小于7,__________,冷却,密封包装。
-1
+
-
2-
-
-+
盐酸至
(实验中须使用的试剂:1 mol·LNaOH溶液,2 mol·LBaCl2溶液,1 mol·LNa2CO3
溶液。)
解析:(1)①通过分液漏斗向三颈瓶中滴加Na2SO3溶液,方法是打开分液漏斗上口塞子(或将塞子上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),旋开分液漏斗的旋塞,逐滴滴加。②SO3将Cu还原为CuCl2,SO3被氧化为SO4,离子方程式为2Cu+SO3+4Cl+H2O===2CuCl2+SO4+2H;蚀刻废液呈蓝色,当溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复时说明反应已经完成。③CuCl+Cl
-
-
2-
2-
2+
2-
-
-
2-
+
2-
2+
-1
-1
-1
CuCl2,还原过程中加入NaCl的作用是增大Cl浓度,促进CuCl2生成。(2)Cu2O具
---
有还原性,易被氧化,滤渣水洗、醇洗后用葡萄糖溶液洗涤,目的是防止Cu2O在烘干过程中被氧化。(3)由滤液X获得NaCl固体,需先将其中杂质离子(NH4、SO4、CuCl2)除去,除去SO4可依次加入过量BaCl2溶液、过量Na2CO3溶液和盐酸;除去CuCl2可根据图像将溶液pH调至12后过滤,调至pH为12时NH4同时也被除去,最后将滤液蒸发结晶、冷却得到NaCl晶体。
答案:(1)①打开分液漏斗上口塞子(或将塞子上的凹槽与瓶口上的小孔对齐),旋开分液漏斗的旋塞,逐滴滴加
②2Cu+SO3+4Cl+H2O===2CuCl2+SO4+2H 溶液变成无色,且半分钟内不恢复 ③增大Cl浓度,促进CuCl2生成
(2)葡萄糖具有还原性,防止Cu2O在烘干过程中被氧化
(3)向滤液X中加入2 mol·L BaCl2溶液至不再有沉淀产生,继续加入1 mol·L的Na2CO3溶液至无沉淀产生,再用1 mol·LNaOH溶液调节pH至12,过滤 蒸发结晶
-1
-1
-1
-
-
2+
2-
-
-
2-
+
+
2-
-
+
2-
-
20.(14分)(2019·盐城三模)H2S存在于多种燃气中,脱除燃气中H2S的方法很多。 (1)2019年3月《science direct》介绍的化学链技术脱除H2S的原理如图甲所示。 ①“H2S氧化”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。
②“HI分解”时,每1 mol HI分解生成碘蒸气和氢气时,吸收13 kJ的热量,写出该反
应
的
热
化
学
方
程
式
:
_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。 ③“Bunsen反应”的离子方程式为___________________________________________。
(2)电化学干法氧化法脱除H2S的原理如图乙所示。阳极发生的电极反应为________________;阴极上COS发生的电极反应为________________________________。
(3)用Fe2(SO4)3吸收液脱除H2S法包含的反应如下: (Ⅰ)H2S(g)
H2S(aq)
(Ⅱ)H2S(aq)
-
3+
H+HS
2+
+
+-
(Ⅲ)HS+2Fe===S↓+2Fe+H
一定条件下测得脱硫率与Fe浓度的关系如图丙所示。
①吸收液经过滤滤出S后,滤液需进行再生,较经济的再生方法是___________________ _________________________________________________________________________。 ②图中当Fe_______________
________________________________________________________________________。 解析:(1)①硫化氢气体被氧化时,发生反应为H2S+H2SO4(浓)===S↓+SO2↑+2H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1。②根据题意可得热化学方程式为2HI(g)I2(g) ΔH=+26 kJ·mol。③离子方程式为SO2+I2+2H2O===4H+SO4+2I。
(2)根据图乙中各电极的原料及产物,可写出阳极的电极反应为2S-4e===S2,阴极的电极反应为COS+2e===S+CO。(3)①通入足量O2(或空气),可以达到滤液再生的目的。②Fe
+
-
2-
3
2-
-
-1
+
2-
-
3+
3+
的浓度大于10 g·L
-1
时,浓度越大,脱硫率越低,这是由于
H2(g)+
浓度增大,pH减小,使反应(Ⅰ)、(Ⅱ)向逆反应方向移动且pH减小因素超过反应(Ⅲ)
3+
Fe浓度增大因素。
答案:(1)①1∶1 ②2HI(g)2H2O===4H+SO4+2I
(2)2S-4e===S2 COS+2e===S+CO
(3)①通入足量O2(或空气) ②Fe浓度增大,pH减小,使反应(Ⅰ)、(Ⅱ)向逆反应方向移动且pH减小因素超过反应(Ⅲ)Fe浓度增大因素
21.(12分)(2019·南京三模)铜是人类最早使用的金属之一,铜的化合物丰富多彩。 (1)铜与N2O4在一定条件下可制备无水Cu(NO3)2。
①基态Cu的电子排布式为___________________________________________。 ②与NO3互为等电子体的一种分子为______________(填化学式)。
-
2+
3+3+
2-
-
-
2-
+
2-
-
H2(g)+I2(g) ΔH=+26 kJ·mol
-1
③SO2+I2+
(2)邻氨基吡啶(构简式如图甲所示。
)的铜配合物在有机不对称合成中起催化诱导效应,其结
①C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为____________。
②邻氨基吡啶的铜配合物中,C原子轨道杂化类型为____________。
③1 mol中含有σ键为________mol。
(3)铜的某种氯化物的链状结构如图乙所示。该氯化物的化学式为________。
解析:(1)①铜的原子序数为29,故基态Cu的电子排布式为1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d;②与NO3互为等电子体的一种分子为SO3或BF3。(2)①C、N、O三种元素的第一电离
9
-
2+
2
2
6
2
6
9
能由大到小的顺序为N>O>C;②邻氨基吡啶的铜配合物中,碳原子的有、两种
基团,故C原子轨道杂化类型为sp、sp;③1个
23
分子中含有13个σ键,故
1 mol中含有σ键为13 mol。(3)根据铜的某种氯化物的链状结构图,利用均
1
摊法计算原子数,Cu:2+2×=3,Cl:6×1=6,该氯化物的化学式为CuCl2。
2
答案:(1)①1s2s2p3s3p3d或[Ar]3d ②SO3或BF3 (2)①N>O>C ②sp、sp ③13 (3)CuCl2
2
2
6
2
6
9
9
2
3
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