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拉分练04- 实验原理分析类实验探究
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1.中国古代已掌握了铜冶炼和铸造技术,现代铜冶炼废气、废水需经过处理后排放。
(1)Ⅰ、铜的冶炼与防腐
如图所示一氧化碳还原氧化铜的实验,硬质玻璃管内出现 (现象),证明反应已经发生。
(2)上述实验获得的Cu中含有少量黑色的CuO。请补充完整提纯铜的实验方案:
将所得固体置于烧杯中, ,干燥。(可选用的试剂:稀、溶液、NaOH溶液,蒸馏水)
(3)《周礼·考工记》中记载了铸造各类青铜器的配方。铜和青铜的相关性质见下表,推断铜冶炼过程中熔入锡的作用有
铜
青铜(含25%的锡)
熔点
1085℃
800℃
硬度
3.0
5~6.6
注:硬度以金刚石的硬度10为标准,1表示很软,10表示很硬。
(4)某同学设计实验探究铜锈蚀产生铜绿[]的条件(如图所示),图中铜片上最不易产生铜绿的是____(填序号)。
A. B. C. D.
(5)Ⅱ、湿法炼铜废水的处理
湿法炼铜产生酸性废水,含有的、可用铁炭混合物(铁粉和活性炭的混合物)除去。其他条件不变,废水pH对、去除率的影响如图所示。
①pH<3时,铁炭混合物表面有大量气泡产生,产生该现象的化学方程式为 。
②相同pH条件下,的去除率远高于的原因可能是 。
(6)Ⅲ、工业铜冶炼废气的处理
工业上利用反应冶炼得到Cu,冶炼产生的烟气中含多种成分。经过水洗除尘后,烟气中部分气体分子的百分含量()随温度变化如图所示。
①图中虚线表示或的变化,其中曲线X表示的物质是 。
②当500℃烟气温度下降时,含量降低的主要原因是 (用化学方程式表示)。
③温度低于200℃时,烟气中几乎不存在水分子的主要原因是 。
2.以工业副产品石膏(主要成分是CaSO4)为原料可制备CaCO3。CaCO3有球霰石、方解石等多种形态,其中球霰石广泛应用于油墨、生物材料等领域。
(1)制备CaCO3时,将石膏与水配成悬浊液,再向其中通入NH3、CO2(不考虑石膏中杂质的反应)。
①配制悬浊液时,保持温度不变,为使石膏充分分散在水中,可采取的措施是 、 。(填两点)
②制备时温度不宜过高,原因是 。
③制备可看作是(NH4)2CO3与CaSO4发生复分解反应,(NH4)2CO3与CaSO4反应生成CaCO3的化学方程式为 。理论上参加反应的CO2与NH3的质量比为 。
④若石膏中CaSO4的质量分数为85%,取160g石膏进行反应,计算理论上可制得CaCO3的质量 (写出计算过程)。
(2)反应生成的CaCO3中球霰石与方解石的质量分数与反应时间的关系如图—1所示。由图示信息得出的结论是 。
(3)反应时加入某表面活性剂可增加产物中球霰石的含量。该表面活性剂一端带正电荷,另一端为排斥水分子的疏水基团,可与球霰石形成两种吸附作用,如图—2所示。
①两种吸附分别为离子对吸附和离子交换吸附。离子对吸附:球霰石表面的带负电,表面活性剂通过带正电的一端吸附于球霰石表面;离子交换吸附:球霰石表面的Ca2+带正电,表面活性剂中带正电的一端可取代球霰石表面的Ca2+,并吸附于球霰石表面。图—2中表示离子对吸附的是 (填“A”或“B”)。
②有研究认为,球霰石转化为方解石经历了球霰石溶解、再沉淀为方解石的过程。表面活性剂能增加产物中球霰