相关试卷

Ⅰ制备铜

据统计，每年因腐蚀而报废的金属相当于年产量的20%-40%，如何变废为宝已成为科学家研究的重要课题。以下是以锈蚀严重的废铜屑为原料，回收制取纯铜的两个方案，如图所示：

查阅资料：①锈蚀严重的废铜屑中有Cu和Cu₂(OH)₂CO₃；

②${\text{Cu}}_{\text{2}}{\text{(OH)}}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}{\text{+2H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}\begin{array}{c}\underset{\_}{\underset{\_}{\text{Δ}}}\\ \end{array}{\text{2CuSO}}_{\text{4}}{\text{+3H}}_{\text{2}}{\text{O+CO}}_{\text{2}}\uparrow$；${\text{Cu}}_{\text{2}}{\text{(OH)}}_{\text{2}}{\text{CO}}_{\text{3}}\begin{array}{c}\underset{\_}{\underset{\_}{\Delta }}\\ \end{array}{\text{2CuO+H}}_{\text{2}}{\text{O+CO}}_{\text{2}}\uparrow$

（1）步骤Ⅱ反应过程中发生了还原反应的物质是 （填化学式）。

（2）步骤Ⅳ发生的化学反应基本类型为 。

（3）同一份废铜屑分别通过上述两种方案最终得到的铜的质量：方案二 方案一（填“>”、“<”或“=”）。

Ⅱ制备氯化亚铜

CuCl常用作有机合成工业的催化剂，它是一种白色粉末，微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸，在空气中很容易被氧化为绿色固体Cu₂(OH)₃Cl。以粗盐水（含CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄）、Cu等原料制取CuCl的工艺如图所示：

（4）反应I中，依次加入试剂①②③，若A为BaCl₂溶液，则B为 溶液，加入该溶液的目的是 。

（5）写出反应II中不属于中和反应的化学方程式： 。

（6）已知沉淀池中有H₂O参与反应，则反应Ⅳ中有 种元素的化合价发生了变化。

（7）操作2后得到的CuCl固体用乙醇洗涤，目的是： 。

Ⅲ 碱式碳酸铜的热分解实验

兴趣小组称取碱式碳酸铜固体[可表示为xCuCO₃·yCu(OH)₂·zH₂O]12.0g，在科研人员的指导下用图3装置进行热分解实验。

查阅资料：①Cu(OH)₂的分解温度为66℃～68℃，CuCO₃的分解温度为200℃～220℃，分解后都生成CuO和另一种氧化物。该碱式碳酸铜失去结晶水的温度与Cu(OH)₂的分解温度接近。CuO的分解温度为1026℃。②碱石灰的成分为CaO和NaOH固体的混合物。

（8）装置A的作用是 。

（9）加热前后均需通入空气，则加热后通空气的目的是 。

（10）控制温度在不同的范围对B中样品加热。测得装置C、D的质量在实验前后的变化情况如表所示（假设每步反应都吸收完全），测得B中剩余固体质量随温度的变化如图所示：

①图中F点对应的m＝ g。

②根据提供的数据， xCuCO₃·yCu(OH)₂·zH₂O中x ﹕y ﹕z = 。

③若缺少装置E，则测得的 (选填“x”、“y”、“z”)的值会偏大。

在电动汽车的世界里，电池是提供动力的“心脏”。

铅蓄电池广泛应用于汽车启动系统，电极分别为铅(Pb)和二氧化铅(${\text{PbO}}_{\text{2}}$)，电解液是${\text{H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}$溶液，放电时的原理为：${\text{Pb+PbO}}_{\text{2}}{\text{+2H}}_{\text{2}}{\text{SO}}_{\text{4}}{\text{=2PbSO}}_{\text{4}}{\text{+2H}}_{\text{2}}\text{O}$。铅蓄电池的优点是成本较低、技术成熟。缺点是能量密度(单位体积内电池所具有的能量)低，废弃后若处理不当，容易污染环境。

磷酸铁锂(${\text{LiFePO}}_{\text{4}}$)电池是目前应用较多的一种锂电池。它具有材质轻便，能量密度高等优点。在该电池生产中，添加适量的石墨烯(单层石墨)增强导电性，可有效提高电池的性能，研究发现石墨烯含量对${\text{LiFePO}}_{\text{4}}$粉末电阻的影响如图所示。

氢氧燃料电池是一种新的动力电源，其原理是氢气和氧气在电极上催化剂的作用下生成水，过程中持续放电产生电流。氢燃料电池因零排放、能量转化率高等特点，将成来未来能源领域的发展新方向。

（1）二氧化锰在反应中的作用是   ▲    ， 生成的氧气为   ▲ g。

（2）该双氧水溶液的溶质质量分数。（写出计算过程）

【提出问题】

这块黄色的金属是黄金？还是铜锌合金？

【猜想与假设】

①小新认为是黄金；

②小宝认为是铜锌合金。

查阅资料：合金中的金属保持各自的化学性质，铜锌合金与其他物质发生化学反应，可看作金属铜与金属锌分别与该物质进行反应。

【设计实验】

①小新设计的实验是：截取一小片黄色的金属放在石棉网上用酒精灯加热；

②小宝设计的实验是：截取一小片黄色的金属放入硝酸银溶液中。

【现象与结论】

①小新在实验中观察到黄色的金属变黑，则他的猜想是 ， （正确的或错误的）

黑色物质的化学式为。

②小宝在实验中能观察到的现象是 ， 写出反应的化学方程式。（写出其中一个即可）

【反思与应用】

①假如你的观点和小宝的观点相同，你还可以设计一个与他们原理不同的实验：截取一小片黄色的金属放入溶液中。

②你设计的实验中能观察到的现象是。

请回答下列问题：