1、高考化学铜及其化合物推断题综合经典题含答案(1)一、铜及其化合物1 周期表中短周期 7 种主族元素 A、 B、C、 D、 E、 F、 G,原子序数依次增大。 A 的原子半径最小, A 和 D、 C 和 F 分别同主族, F 的单质是淡黄色固体, B 所形成的化合物种类最多, E 的最外层电子数等于其电子层数。( 1) F 的离子结构示意图为: _。 C、 D、E、 F 四种元素所形成的简单离子中,离子半径最小的是 _(填微粒符号); A、 C 元素组成的 10 电子阴离子的电子式_, A、 G、 C 元素组成具有漂白性的分子的结构式为_。(2)用电子式表示B 的简单氢化物的形成过程_。(3)写
2、出 E 的单质与 D 的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式_。写出铜单质与 F 的最高价氧化物的水化物的浓溶液反应的化学方程式_。【答案】Al3+2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2Cu+2HSO4(浓 )CuSO4+SO2 +2H2O【解析】【分析】周期表中短周期7 种主族元素A、 B、 C、 D、E、 F、 G,原子序数依次增大。F 的单质是淡黄色固体, F 为 S,C 和 F 同主族, C 为 O; B 所形成的化合物种类最多, B 为 C;E 的最外层电子数等于其电子层数, E 为 Al; A 的原子半径最小, A 为 H,A 和 D 同主族, D 为Na;因为 G 的原
3、子序数比F(S)的原子序数大,所以G 为 Cl。【详解】由分析可知, A 为 H、 B 为 C、 C 为 O、D 为 Na、E 为 Al、 F 为 S、G 为 Cl。(1) F 为 S, S2-的结构示意图为:; C、 D、 E、 F 四种元素所形成的简单离子分别为 O2-、 Na+、Al3+、S2-,电子层数越多半径越大,当电子层数相同、核外电子数相同时,核电荷数越大,半径越小,故C、 D、 E、 F 四种元素所形成的简单离子中,离子半径最小的是 Al3+; A 为 H、 C 为 O, A、 C 元素组成的10 电子阴离子为OH-, OH-的电子式为;A、G、 C 元素组成具有漂白性的分子为
4、HClO,其结构式为;(2) B 的简单氢化物为 CH44;,用电子式表示CH 的形成过程为(3) E 的单质与 D 的最高价氧化物的水溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-22 -+2H O=2AlO+3H ; F 的最高价氧化物的水化物为H SO ,铜单质与浓硫酸反应的化学方程式224Cu+2H2SO4(浓 )CuSO4+SO2 +2H2O 。2 将单质 Fe和 FeCl3、 FeCl2、 CuCl2 的混合溶液一起放进烧杯中,搅拌、静置。根据下述不同情况,填写金属单质或金属离子的符号。(1)充分反应后,若Fe 有剩余,则烧杯中不可能含有的金属离子是_。(2)充分反应后,如果烧杯中还有大量
5、的Fe3+,则还会有的金属离子是_。(3)如果烧杯中Cu2+的物质的量减少了一半,则烧杯中一定没有的金属离子是_,一定没有的金属单质是_。【答案】 Fe3+、 Cu2+Fe2+、Cu2+Fe3+Fe【解析】【分析】在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,单质Fe 和 FeCl2、 FeCl3、 CuCl2,氧化性: FeCl3 CuCl2 FeCl2 ,还原性 FeCu,铁先与氯化铁溶液反应, Fe 有剩余,则溶液中不存在 Fe3+、 Cu2+,以此解答该题。【详解】在金属活动性顺序中,位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来,单质Fe 和 FeC
6、l2、 FeCl3、 CuCl2,则铁先与氯化铁溶液反应。氧化性:FeCl3 CuCl2 FeCl2,还原性 Fe Cu;Fe 有剩余,则溶液中不存在Fe3+、 Cu2+;如容器内有大量Fe3+,说明金属Fe 完全溶解且铜离子没有反应,所以还会有的金属离子是 Fe2+、 Cu2+;如有一半Cu2+剩余,说明铜离子已部分反应,所以氧化性强的铁离子已完全反应,则容器内一定没有的金属离子是:Fe3+;则 Fe 完全溶解,一定没有Fe 剩余。【点睛】考查 Fe3+、 Cu2+的氧化能力大小的比较,能正确判断固体的成分是解本题的关键;本题中根据 Fe3+、 Cu2+的氧化性强弱判断反应先后顺序,从而确定
7、固体的成分、溶液的成分;有固体剩余,若固体只有铜,则反应后的溶液中一定无Fe3+存在,一定存在Fe2+,可能含有Cu2+;若有铁剩余,一定有铜生成,Fe3+和 Cu2+无剩余。3 根据下图物质之间的转化关系,回答下列问题:(1)写出 A、 B、 C 的化学式:A_、B_、C_。(2)写出有关的化学方程式:AB_ ;A Cu_ 。【答案】( 7 分)1)CuSO4Cu(OH)2CuO (每格 1 分)2)AB: CuSO4 2NaOH=Cu(OH)2 Na2SO4(2 分)A Cu: CuSO Fe=FeSO Cu ( 2 分)44【解析】【分析】根据转化图可知,A和铁反应生成铜,而C 和稀硫酸
8、反应生成 A,所以 A 是 CuSO4;硫酸铜和氢氧化钠反应生成B,则为 Cu(OH)2; Cu(OH)2 受热分解生成氧化铜, C为 CuO; CuO被氢气还原为铜;据以上分析进行解答。【详解】根据转化图可知,A和铁反应生成铜,而C 和稀硫酸反应生成 A,所以 A 是 CuSO4;硫酸铜和氢氧化钠反应生成B,则为 Cu(OH)2; Cu(OH)2 受热分解生成氧化铜, C为 CuO; CuO被氢气还原为铜;( 1)结合以上分析可知, A 为 CuSO4, B为 Cu(OH)2, C 为 CuO;综上所述,本题正确答案: CuSO4、 Cu(OH)2 、CuO。( 2)结合以上分析可知,AB反
9、应方程式为:CuSO4 2NaOH=Cu(OH) Na2SO4;ACu 反应方程式为:CuSO4 Fe=FeSO4 Cu;综上所述,本题正确答案:CuSO4 2NaOH=Cu(OH) Na2SO4; CuSO4 Fe=FeSO4 Cu。4化学反应多姿多彩,其中的颜色多种多样,试根据图中框图,按要求填写下列问题( 1) A 的名称是 _, B 的化学式是 _ 。( 2) 反应 的化学方程式 _ ;反应 的离子方程式 _ ;B 和氯气的化学方程式_ 。【答案】( 1)氧化铁; Fe(2) Fe2O3+3CO2Fe+3CO2; Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+; 2Fe+3Cl22FeCl3【解析】
10、【分析】【详解】试题分析:红棕色粉末A 为氧化铁,在高温下被一氧化碳还原,生成黑色粉末B 为铁,与蓝色溶液反应生成红色固体C 为铜,铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。(1)根据上述分析, A 是氧化铁, B 是铁,故答案为氧化铁; Fe;(2)反应 的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,故答案为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO;反应 的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+,故答案为 Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+;B 和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为2Fe+3Cl22FeCl3。考点:考查了无机推断的相关知识。5 氯化亚铜 (CuCl)是一
11、种重要的化工产品。它不溶于H2 43SO、 HNO 和醇,微溶于水,可溶于浓盐酸和氨水,在潮湿空气中易水解氧化成绿色的碱式氯化铜Cu2(OH)4-nCln, n 随着环境酸度的改变而改变。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 的工艺过程如图:(1)还原过程中主要反应的离子方程式为_。(2)实验室为了加快过滤速度,往往采用抽滤的操作(如图 )。仪器A 的名称_,有关抽滤,下列说法正确的是_A 抽滤完毕,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管,再关闭水龙头,最后将滤液从吸滤瓶上口倒出B 在布氏漏斗中放入滤纸后,直接用倾析法转移溶液和沉淀,再打开水龙头
12、抽滤C 在抽滤装置中洗涤晶体时,为减少晶体溶解损失,应使洗涤剂快速通过滤纸D 减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀(3)操作 1 为马上再洗涤,然后在真空干燥机内于70干燥 2h,冷却、密封包装。其中最合理的洗涤试剂 _A 浓盐酸B 浓氨水C无水乙醇D 水 +乙醇真空干燥的原因是_。(4)随着 pH 减小, Cu (OH)Cl 中铜的质量分数 _24-nnA 增大B 不变C 减小D 不能确定【答案】 2Cu2+32-242-+2H+吸滤瓶 ADC 防止 CuCl在潮湿空气+SO+2Cl +H O=2CuCl +SO中水解、氧化C【解析】【分析】海绵铜加入硫酸和硝酸铵溶解得到溶液主要是硫酸铜
13、,硫酸铵等,加入亚硫酸铵还原硫酸铜、加入氯化铵氯化发生反应 2CuSO4+(NH4)2SO3+2NH4Cl+H2O=2CuCl +2(NH4)2SO4+H2SO4,过滤得到固体为 CuCl,滤液主要是硫酸铵和硫酸,然后利用题干信息,结合物质的性质及要求分析解答。【详解】(1)向含有 Cu2+的溶液中加入酱油还原作用的(NH4)2SO3、 NH4 Cl,发生还原,产生CuCl 沉淀,同时产生硫酸,反应的离子方程式为2+2-2-+2Cu +SO3+2Cl +H2O 2CuCl +SO4+2H ;(2)根据仪器 A 的结构可知该仪器名称是吸滤瓶;A.抽滤完毕,应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管,再关
14、闭水龙头,以防止倒吸现象的发生,最后将滤液从吸滤瓶上口倒出,A 正确;B.在布氏漏斗中放入滤纸后,用玻璃棒引流移溶液和沉淀,再打开水龙头抽滤,B 错误;C.在抽滤装置中洗涤晶体时,应将洗涤剂缓慢通过滤纸,让洗涤剂和晶体充分接触,C 错误;D.颗粒太小的沉淀易在滤纸上形成一层致密的沉淀,溶液不易透过,所以减压过滤不宜用于过滤胶状或颗粒太小的沉淀,D 正确;故合理选项是 AD;(3)操作 1 为马上再洗涤,目的是为了洗去表面的杂质,为快速干燥,要用酒精洗涤,然后在真空干燥机内于70干燥 2h,冷却、密封包装,故合理选项是C;真空干燥的目的防止CuCl 在潮湿空气中水解氧化;(4)随着平 pH 值减
15、小, Cu2(OH)4-nCln中 4-n 减小, n 增大,则铜的含量减小,故合理选项是C。【点睛】本题考查物质的制备实验,把握物质的性质、流程中发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答关键,注意元素化合物知识的应用,侧重考查学生的分析与实验能力。6 实验室以废铜为原料制取碱式碳酸铜(Cu2( OH) 2CO3)的过程如下:完成下列填空:(1)酸浸中产生的气体是_(填化学式)。(2)检验过滤的沉淀是否洗净的方法是_。(3)从实验流程中可看出影响产品生成的因素有多种,请写出其中两个:_,并任选其中一个因素,说明其原因_。( 4) CuSO4 溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得 Cu2( OH)
16、 2CO3,写出该反应的化学方程式: _。(5)产品中 Cu 含量的测定步骤是:称取mg 样品,用适量稀硫酸完全溶解,加水稀释,调节溶液为中性或弱酸性,再加入过量的KI- 淀粉溶液后,用c mol / L 的 Na2S2O3 溶液滴定至终点,消耗Na2 2 32+ 4I-2CuI溶液 v mL。实验中反应的离子方程式为2Cu+(白色)S O+I2; I2+2S2O3 2- 2I- +S4O62- 。(i )样品溶于稀硫酸后,需加水稀释,控制溶液为中性或弱酸性,其原因是_。( ii )产品中 Cu 的含量为 _ (用含 m、c、 v 的代数式表示)。【答案】 NO、 NO2取最后一次洗涤液测其p
17、H, 若溶液为中性,则沉淀已洗净温度和 pH(反应物浓度、反应物配比等合理答案也得分)温度过高,碱式碳酸铜会分解生成氧化铜,温度过低,反应速率太慢(或:pH 过低,得不到碱式碳酸铜,pH 过高则生成氢氧化铜)。2CuSO若溶液酸性过强,则4+2Na2CO3 +H2 O Cu2( OH) 2CO3+2Na2SO4+CO2 +S2 3 2- S+SO2223溶液0. 064cv/ m2HO+H O,多消耗Na SO【解析】【分析】废铜屑溶于浓硝酸中转化为硝酸铜,过滤除去滤渣,向滤液中加入碳酸钠溶液,除去多余的硝酸,然后加入氢氧化钠溶液调节pH 生成碱式碳酸铜,据此解答。【详解】( 1)酸浸中铜与浓
18、硝酸反应生成二氧化氮(NO2),随着浓度的降低,会产生一氧化氮( NO),故答案为: NO、 NO2 ;( 2)根据流程分析可知,碱式碳酸铜是从含有碳酸钠的溶液中析出的,所以检验沉淀是否洗净就是检验沉淀上有没碳酸根离子,操作方法是取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液,若溶液中没有出现沉淀,则沉淀已洗净,故答案为:取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液,若溶液中没有出现沉淀,则沉淀已洗净;( 3)从实验流程中可看出温度过高,碱式碳酸铜会分解生成氧化铜,温度过低,反应速率太慢, pH 过低,得不到碱式碳酸铜, pH 过高则生成氢氧化铜,所以影响产品生成的因素有温度和 pH,故答案为:温度和pH;温度过高,碱式碳
19、酸铜会分解生成氧化铜,温度过低,反应速率太慢,或: pH 过低,得不到碱式碳酸铜,pH 过高则生成氢氧化铜;(4) CuSO4溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得223Cu ( OH)CO ,根据元素守恒可知反应的化学方程式为 2CuSO4232223+2Na242,+2Na CO +H O Cu ( OH)COSO +CO故答案为: 2CuSO4+2Na2CO3+H2O Cu2( OH) 2CO3+2Na2SO4+CO2;( 5)样品溶于稀硫酸后,需加水稀释,控制溶液为中性或弱酸性,若溶液酸性过强,则2H+S2O3 2- S+SO2+H2O,多消耗 Na2S2O3 溶液,故答案为:若溶液酸性过强
20、,则2H+S2 O32- S+SO2+H2O,多消耗Na2SO3 溶液;根据反应 2Cu2+4I- 2CuI(白色)+ I2 、I2 +2S2O3 2- 2I- +S4O62 - 可得关系式 Cu2+S2O32- ,根据题意可知, Na2S2O3 的物质的量为 cv 10- 3mol ,所以样品中铜元素的质量为0. 064cvg,进而确定产品中 Cu 的含量为 0. 064cv/ m,故答案为: 0. 064cv/ m。7FeCl3 溶液可以蚀刻印刷电路板上的Cu。某实验兴趣小组模拟该过程,并回收Cu 和蚀刻液的流程如下:( 1) “蚀刻 ”时的化学反应方程式为 _。( 2) 滤渣的成分为 _
21、。( 3) “反应 ”的离子方程式为 _。【答案】 2FeCl322Cu、 Fe2+ Cl23+ 2Cl Cu 2FeCl CuCl2Fe 2Fe【解析】【分析】按流程中的试剂用量和操作步骤综合考虑;【详解】(1)溶液在“ ”2FeCl32蚀刻 铜时氯化铁被还原,铜被氧化,化学反应方程式为Cu 2FeCl CuCl2答案为: 2FeCl3 Cu 2FeCl2 CuCl2;(2)铁置换出了铜,又因为铁粉过量,所以滤渣的成分为Cu、 Fe;答案为: Cu、 Fe;( 3)滤液中溶质只有 FeCl2 ,被通入的氯气氧化, “反应 ”的离子方程式为 2Fe2+ Cl22Fe3+ 2Cl ;答案为: 2
22、Fe2+ Cl2 2Fe3+ 2Cl。8 工业上由含铜废料(含有 Cu、 CuS、 CuSO 等 )制备硝酸铜晶体的流程如图:4( 1)“焙烧”时 CuS转化为 CuO 和 SO2,反应的化学方程式为 _。( 2)“酸化”步骤反应的离子方程式为_。( 3)“过滤”所得滤液中溶质的主要成分为_。(4)“淘洗”所用的溶液A 应选用 _(填序号 )。a稀硫酸b浓硫酸c稀硝酸d浓硝酸(5)“反应”一步的过程中无红棕色气体生成。理论上消耗HNO3 和 H2O2 的物质的量之比为_。若不加 10% H2O2,只用浓 HNO3,随着反应的进行,容器内持续出现大量红棕色气体,写出该反应的离子方程式_。(6)由
23、“反应”所得溶液中尽可能多地析出Cu(NO3)23H2O 晶体的方法是 _。 (相关物质的溶解度曲线如图所示)【答案】2CuS+3O+2+-2CuO+2SO CuO+2H2421 Cu+4H +2NO3 Cu +H OFeSO a2+2226.4 C结晶=Cu +2NO +2H O 蒸发浓缩,降温至温度略高于【解析】【分析】工业上由含铜废料 (含有 Cu、 CuS、 CuSO4等 )制备硝酸铜晶体,废料通入空气焙烧后,铜生成氧化铜,硫化铜转化为CuO 和 SO2,加入硫酸酸化生成硫酸铜,加入过量的铁发生置换反应生成铜,过滤得到滤渣铁和铜,用溶液A 淘洗后加入 20%的 HNO3 和 10%的
24、H2O2 发生反应,蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4 C结晶,从 “反应 ”所得溶液中析出Cu(NO3)2?3H2O,据此分析解答。【详解】(1)CuS焙烧和氧气反应转化为CuO 和 SO2 ,反应的化学方程式为:2CuS+3O22CuO+2SO,故答案为:2CuS+3O2CuO+2SO;(2)酸化过程为经过焙烧得到的氧化铜与稀硫酸反应生成铜离子,离子方程式为:CuO+2H+ Cu2+H2O,故答案为:CuO+2H+ Cu2+H2O;(3)根据上述分析可知,过滤得到滤液主要为硫酸亚铁溶液,故答案为:FeSO4 ;(4)淘洗加入的酸不能具有强氧化性,否则会溶解铜。a稀硫酸,不能和铜反应,故a选
25、; b浓硫酸和铜在常温下不反应,但浓硫酸稀释会放出大量热,会和铜发生反应,故b不选; c稀硝酸具有氧化性能溶解铜,故c 不选; d浓硝酸能溶解铜,故d 不选;故答案为: a;(5) “反应 ”一步所用的试剂是 20%HNO3 和 10%H2O2,硝酸做酸,过氧化氢做氧化剂将Cu氧化生成硝酸铜,反应的化学方程式为:Cu+H2 233 22O +2HNO =Cu(NO ) +2H O,理论上消耗HNO 和 H O 的物质的量之比为 2 1,故答案为:21;322若不加 10%H2O2,只用浓 HNO3,铜和浓硝酸反应生成二氧化氮气体,反应的离子方程式为: Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2
26、+2H2O,故答案为: Cu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2 +2H2O;(6)根据图像中结晶水合物的溶解度随温度变化曲线可知,温度高于26.4 C从 “反应 ”所得溶液中析出 Cu(NO322O,从 “反应 ”所得溶液中析出3 22) ?3HCu(NO ) ?3H O 的方法是:蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4 C结晶,故答案为;蒸发浓缩,降温至温度略高于26.4 C 结晶。【点睛】本题的易错点为 (6),要注意图像中温度的临界点为26.4 C。9 我国古代许多著作在化学学科知识上都体现出了一定水平的认识。其中管子?地数中有记载:“上有丹沙者,下有黄金;上有慈石者,下有铜金。” .“丹
27、沙者丹砂也”,丹砂是古代炼丹的重要原料,也是实验室处理水银洒落后的产物。你认为丹砂主要成分是 _; (填化学式 ) “慈石者磁石也 ”,请写出磁石溶于盐酸的离子方程式: _;.“铜金者,斑岩铜矿也。”安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带中新发现的一个大型斑岩型矿床。斑岩铜矿中Cu 主要以铜铁硫化物(主要为 CuFeS2)的形式存在。以黄铜矿(主要成份为CuFeS2,含少量杂质 SiO2 等 )为原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾 (FeSO4?7H2O)。其主要流程如图:已知:“反应1”: 4CuFeS2 +2H2SO4 +17O2 4CuSO +2Fe2(SO4)3 +2H2O部分阳离
28、子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH 如表:沉淀物Cu(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀 pH4.72.77.6完全沉淀 pH6.73.79.6(1)“反应 1”中,每生成 1 mol CuSO 转移电子数为 _N ;4A(2)“试剂 a”是 _,“试剂 b”是 _;(3)“反应 2”中加 CuO 调 pH 为 3.7 4.7 的目的是 _;(4)“操作 X”应为 _、 _、过滤、洗涤;请简述上述“操作X”中如何对所得FeSO4?7H2O 晶体进行洗涤 _;(5)简述如何判断“反应 5”已进行完全: _。【答案】 HgS Fe3O4+8H +2Fe 3+Fe 2+4H2O
29、 17 Fe粉稀硫酸使 Fe 3+形成 Fe(OH)3 沉淀,防止生成 Cu(OH)2 沉淀 加热浓缩 冷却结晶 向漏斗中加入蒸馏水至浸没晶体,待水自然流下,重复 23 次 取少量反应后滤液加入几滴硫氰化钾溶液,若无明显现象则证明反应进行完全【解析】【分析】 .实验室用硫磺粉处理洒落的水银,生成的产物为 HgS;磁石的主要成分为四氧化三铁,与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水;.( 1)根据方程式中物质元素化合价的变化确定转移电子的数目;(2)铁粉可将Fe3+还原为 Fe2+;(3)将 pH 调节为 3.7 4.7,可将 Fe3+完全沉淀而不产生Cu(OH)2 沉淀;( 4)由溶液得到晶体,可进
30、行加热浓缩、冷却结晶等操作;( 5)反应 5 为硫酸铁与铁粉的反应,可用检验铁离子的方法检验是否反应完。【详解】.由题意可知丹砂为实验室处理水银洒落后的产物,应为HgS;磁石的主要成分为四氧化三铁,与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,反应的离子方程式为Fe+2Fe3+3O4+8H+Fe2+4H2O; .( 1)涉及反应为 4CuFeS2 +2H2SO4 +17O2 4CuSO +2Fe2(SO4)3 +2H2O,反应中 S 元素化合价由 2 价升高到 +6 价, Fe 元素化合价由 +2 价升高到 +3 价,生成 4molCuSO4,则消耗17mol 氧气,转移 68mol 电子,则生成1mo
31、lCuSO ,转移 17mol 电子,故答案为:17;4(2)试剂 a 是 Fe,试剂 b 是稀硫酸;(3)加 CuO 调 pH 为 3.7 4 的目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,防止生成2Cu(OH) 沉淀,(4)由溶液得到晶体,可进行加热浓缩、冷却结晶等操作,洗涤晶体,可向漏斗中加入蒸馏水至浸没晶体,待水自然流下,重复2 3 次;( 5)反应 5 为硫酸铁与铁粉的反应,可用检验铁离子的方法检验是否反应完,方法是取少量反应后滤液加入几滴硫氰化钾溶液,若无明显现象则证明反应进行完全。10 常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等,废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回
32、收废电池中的各种资源( 1)填充物用 60温水溶解,目的是 _。( 2)操作 A 的名称为 _。( 3)铜帽溶解时加入 H2O2 的目的是 _ (用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后,可采用 _方法除去溶液中过量的 H2O2。( 4)碱性锌锰干电池的电解质为 KOH,总反应为 Zn+2MnO2+2H2 O=2MnOOH+Zn(OH)2,其负极的电极反应式为 _。( 5)滤渣的主要成分为含锰混合物,向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为2MnO(OH)+MnO2+2H C O +3H SO =2MnSO +4CO +6H O。22424422当 1 mol M
33、nO 2参加反应时,共有 _mol 电子发生转移。MnO(OH) 与浓盐酸在加热条件下也可发生反应,试写出该反应的化学方程式:_ 。【答案】加快溶解速率过滤Cu H2 22442O 加热 2eO H SO =CuSO2HZn 2OH=Zn(OH)242MnO(OH)6HCl(浓 )2MnCl 2 Cl2 4H2O【解析】【详解】(1)由于物质的溶解速率随温度的升高而增大。所以填充物用60 温水溶解,目的是加快溶解速率;(2)分离难溶性固体与液体混合物的操作名称为过滤;(3) H2O2 具有强氧化性, Cu 与稀硫酸不反应,但在酸性条件下,加入 H2O2 的 Cu 就会被溶解变为 Cu2 ,反应
34、的化学方程式是 Cu H2O2 H2SO4=CuSO4 2H2O; H2O2 不稳定,受热容易分解产生氧气和水,所以铜帽溶解完全后,可采用加热方法除去溶液中过量的H2O2。(4)碱性锌锰干电池的电解质为KOH,总反应为Zn 2MnO2 2H2O= 2MnOOH 2 2e2Zn(OH) ,负极 Zn 发生氧化反应,电极反应式为Zn 2OH=Zn(OH) 。( 5) 根据方程式 2MnO(OH) MnO2 2H2C2O4 3H2SO4=2MnSO4 4CO2 6H2O 转移4e ,可知:当1 mol MnO 2 参加反应时,共有4 mol 的电子发生转移;2MnO(OH) 6HCl(浓 )2MnCl2Cl2 4H2O。