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(16分)某粗铜含铁、银、金和铂等杂质,通过电解精炼铜后,为充分利用电解后的阳极...

(16分)某粗铜含铁、银、金和铂等杂质,通过电解精炼铜后,为充分利用电解后的阳极泥和电解液,设计如下工艺流程:

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回答下列问题:

(1)电解时,以粗铜作______极,______________为电解液,写出阴极的电极反应式______________

(2)电解后溶液中含有的主要金属阳离子为________________;溶液A是一种绿色氧化剂,则反应①的离子方程式为___________________________________________。

(3)加入的试剂B最好选用___________(填序号)

A.Cu          B.CuO          C.NaOH          D.氨水

(4)写出反应③的离子方程式______________________________________________________

(5)若反应②析出10.8kg银单质,则至少需要乙醛_________kg。

 

(1)阳(1分) CuSO4溶液(1分) Cu2+ + 2e-= Cu(2分) (2)Cu2+、Fe2+(2分) 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ =2Fe3+ + 2H2O(2分) (3)B(2分)(4)2AuCl4-+ 3SO2 + 6H2O =2Au + 8Cl-+ 3SO42-+ 12H+(3分)(5)2.2(3分) 【解析】 试题分析:粗铜含铁、银、金和铂等杂质在电解时铁先在阳极放电生成Fe2+,然后铜放电生成Cu2+,银、金和铂活泼性比铜弱,不放电,形成阳极泥。(1)精炼铜时粗铜做阳极,纯铜做阴极,电解质用CuSO4溶液;Cu2+在阴极放电,电极反应为:Cu2+ + 2e-= Cu。(2)根据上述分析,电解液金属阳离子主要是Cu2+、Fe2+,绿色氧化剂通常是H2O2,氧化Fe2+,反应①的离子方程式为:2Fe2+ + H2O2 + 2H+ =2Fe3+ + 2H2O。(3)Fe2+被氧化后的溶液酸性较强,Fe3+难以形成沉淀,需要加入的试剂来使溶液的酸性减弱,为了不引入新的杂质最好加入CuO,加入Cu不反应不能起到降低酸性的作用,加入NaOH和氨水会引入新的杂质。(4)根据流程图,通入SO2后溶液中发生反应的是AuCl4-,生成了Au,元素的化合价发生改变,所以发生了氧化还原反应,SO2是还原剂,反应离子方程式为:2AuCl4-+ 3SO2 + 6H2O =2Au + 8Cl-+ 3SO42-+ 12H+(5)发生银镜反应乙醛与银的关系为:CH3CHO~2Ag,10.8kg银单质的物质的量为100mol,消耗CH3CHO为50mol,质量为:2.2 kg。 考点:铜的精炼、离子方程式的书写、化工流程题的解题方法。  
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考点分析:
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(16分)NH3能被O2氧化生成NO,进而氧化成NO2,用来制造硝酸;将NO2(g)转化为N2O4(l),再制备浓硝酸。

(1)2NO(g)+ O2(g) 满分5 manfen5.com 2NO2(g)。在其他条件相同时,分别测得NO的平衡转化率的不同压强(P1、P2)下随温度变化的曲线如图。

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①P1______(填“>”或“<”)P2

随温度升高,该反应平衡常数变化的趋势是____________

(2)2NO2(g)满分5 manfen5.comN2O4(g)  △H1<0 

2NO2(g)满分5 manfen5.comN2O4(l)  △H2<0

下列能量变化示意图中,正确的是_______(填序号)

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(3)50℃时在容积为1.0L的密闭容器中,通入一定量的N2O4,发生反应N2O4(g) 满分5 manfen5.com 2NO2(g),随着反应的进行,混合气体的颜色变深。达到平衡后,改变反应  温度T,10s后又达到平衡,这段时间内,c(N2O4)以0.0020mol/(L·s)的平均速率降低。

50℃时,体系中各物质浓度随时间变化如图所示。在0~60s  时段,反应速率v(NO2)为_________mol/(L·s)。

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②T______(填“>”或“<”) 50℃。

③计算温度T时该反应的平衡常数K(写出计算过程)。

(4)科学家正在开发以氨代替氢气的新型燃料电池有许多优点;制氨工业基础好、技术成熟、成本低、储运方便等。直接供氨式碱性(KOH)燃料电池的总反应为:4NH3+3O2==2N2+6H2O,氨气应通入_______(填“正极”或“负极”)室,正极反应式为_____________________________

 

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(16分)已知:乙酸酐﹝(CH3CO)2O)﹞常用作有机合成原料。

反应①满分5 manfen5.com

反应②满分5 manfen5.com

(1)结晶玫瑰是具有强烈玫瑰香气的香料,其分子式为_____________。1mol肉桂酸最多能与_______mol H2发生加成反应。

(2)上述反应①、②中的产物Ⅰ能与碳酸氢钠反应并放出气体,则Ⅰ的结构简式是___________

(3)溴苯与丙烯酸乙酯(CH2=CHCOOC2H5)在氯化钯催化下可直接合成肉桂酸乙酯,反应的化学方程式为________________________________________________(不要求标出反应条件)

(4)结晶玫瑰也可以由下列反应路线合成(部分反应条件略去):

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反应③的反应类型是_______________。反应⑤的反应条件为__________________________。

Ⅱ的同分异构体Ⅲ遇FeCl3溶液显色,Ⅲ与足量饱和溴水混合未见白色沉淀产生,Ⅲ与NaOH的乙醇溶液共热发生消去反应,则Ⅲ的结构简式为__________________________(只写一种)

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据此推断经反应④得到一种副产物,其核磁共振氢谱有________种峰。(2分)

 

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(双选)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如下图所示,其中Y所处的周期序数与族序数相等。W最外层电子数是内层电子数的3倍。下列说法正确的是

 

 

 

W

X

 

Y

Z

A.X、Y、Z、W的原子半径依次减小

B.W与X形成的化合物中只含离子键

C.W的气态氢化物的稳定性小于Z的气态氢化物的稳定性

D.W与Y形成的化合物可分别与NaOH溶液和盐酸反应

 

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(双选)下列根据实验和现象所得出的结论正确的是

选项

实验

现象[来

结论

A

向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和NaCl溶液和CuSO4溶液

均有固体析出

蛋白质均发生变性

B

向溶液X中先滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液

出现白色沉淀

溶液X中一定含有SO42-

C

向一定浓度的Na2SiO3溶液中通入适量CO2气体

出现白色胶状物

酸性:H2SiO3<H2CO3

D

向浓度均为0.1mol/LNaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液

出现黄色沉淀

KSP(AgCl) > KSP(AgI)

 

 

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下列装置或操作不能达到实验目的的是

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