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化学与技术
新课标I卷.2015.T[化学——选修2:化学与技术](15分)
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:
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__________。
写出步骤③中主要反应的离子方程式___________。
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 。
上述工艺中,步骤⑥不能省略,理由是_____________.
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)准确称取所制备的氯化亚铜阳平mg,将其置于若两的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】(15分)
(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,所以酸洗所需要的酸应是硫酸;
(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,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%。
新课标II卷.2015.T36.[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,工业上课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)分解在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50~600 C,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 (填序号,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分别是 和 ,判断的依据是 。
(7)用该方法合成苯酚和丙酮的优点是 。
【答案:】 1 O2
2 AC
3 催化剂、腐蚀设备 4 放热、可能会爆炸
5 c
6 丙酮、苯酚、丙酮的沸点低于苯酚
7 原子利用率高
【解析:】 1 反应需要氧气做反应物,所以反应容器A中通入空气或者氧气。
2 根据反应特点,反应①和②选择A和C中进行
3 分解在C中加入的Y为少量浓硫酸,把浓硫酸加进去会放热,其作用是放热,优点是用量少,浓硫酸腐蚀性较强,缺点是腐蚀性较强,设备不耐用。
4 反应2为放反应。反应温度应控制在50~600 C,温度过高的安全隐患是会使容器爆炸。
5 为了保证苯酚不反应,又要去除杂质,只
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