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          工業上可用過氧化氫為氧化劑浸取廢舊線路板中的銅,某興趣小組采取不同方案進行實驗并研究可行性。
          方案1
          實驗裝置 加入液體試劑 反應現象
          10mL30%H2O2溶液(pH約為4) 開始無明顯現象,靜置10小時后,溶液變為淺藍色,銅片上有少量藍色沉淀,之后不再有明顯變化
          (1)實驗結果表明,雙氧水與銅可以緩慢的反應,其電極反應式可表示為
          ⅰ.還原反應H2O2+2H++2e-═2H2O。
          ⅱ.氧化反應
          Cu-2e-=Cu2+
          Cu-2e-=Cu2+

          (2)根據電極反應式,有同學設想可以通過以下方式加快反應。
          ⅰ.增大c(H+),增強H2O2的氧化性。
          ⅱ.降低
          c(Cu2+
          c(Cu2+
          ,增強Cu的還原性。
          (3)以此為依據設計了方案2與方案3
          編號 加入液體試劑 反應現象
          方案2 10mL30%H2O2溶液和2mL5mol/LH2SO4溶液 開始產生少量氣泡,溶液變為藍色,片刻后,反應越來越劇烈,甚至形成大量泡沫涌出(經檢測,生成氣體可使帶火星木條復燃),反應后剩余銅片表面光亮
          方案3 10mL30%H2O2溶液和2mL5mol/L氨水 生成較多氣泡,溶液變為深藍色。一段時間后,反應逐漸變慢,此時銅片上覆蓋少量藍色沉淀物。
          方案2與方案3均在一定程度上加快了反應。
          ①方案2中,生成氣體明顯更劇烈的原因是
          生成的Cu2+作為催化劑,加快了H2O2分解速率
          生成的Cu2+作為催化劑,加快了H2O2分解速率

          ②方案3中發生主要反應的離子方程式為
          Cu+H2O2+4NH3?H2O=[Cu(NH34]2++2OH-+4H2O
          Cu+H2O2+4NH3?H2O=[Cu(NH34]2++2OH-+4H2O

          ③試評價方案2在回收銅過程的優缺點
          優點是:產物單一,污染小,缺點是:H2O2大量分解,成本高
          優點是:產物單一,污染小,缺點是:H2O2大量分解,成本高

          (4)方案3中生成沉淀會降低銅的回收率并會阻礙反應進行,進一步改進方案獲得了良好效果。
          編號 加入液體試劑 反應現象
          方案4 10mL30%H2O2溶液、2mL5mol/L氨水同時加入少量固體NH4Cl 生成較多氣泡,溶液變為深藍色。反應后銅片變薄且表面光亮。
          試分析NH4Cl的作用
          發生反應
          NH
          +
          4
          +OH-?NH3?H2O,降低c(OH-),避免生成Cu(OH)2
          發生反應
          NH
          +
          4
          +OH-?NH3?H2O,降低c(OH-),避免生成Cu(OH)2

          (5)小組同學通過進一步探究發現,含有[Cu(NH34]2+和氨水的混合溶液能繼續浸取單質銅。資料:Cu+在水溶液中不穩定,Cu(Ⅰ)在溶液中能以[Cu(NH32]+等形式穩定存在。
          ①用離子方程式表示上述反應原理
          [Cu(NH34]2++Cu=2[Cu(NH32]+
          [Cu(NH34]2++Cu=2[Cu(NH32]+

          ②通常條件下,含Cu2+的溶液不能與Cu發生反應,請從氧化還原角度分析此反應能夠發生的原因
          加入氨水后,Cu+的因為生成配位化合物濃度變小,使Cu的還原能力增強,因此增大了氧化還原反應自發進行的趨勢
          加入氨水后,Cu+的因為生成配位化合物濃度變小,使Cu的還原能力增強,因此增大了氧化還原反應自發進行的趨勢

          【答案】Cu-2e-=Cu2+;c(Cu2+);生成的Cu2+作為催化劑,加快了H2O2分解速率;Cu+H2O2+4NH3?H2O=[Cu(NH34]2++2OH-+4H2O;優點是:產物單一,污染小,缺點是:H2O2大量分解,成本高;發生反應
          NH
          +
          4
          +OH-?NH3?H2O,降低c(OH-),避免生成Cu(OH)2;[Cu(NH34]2++Cu=2[Cu(NH32]+;加入氨水后,Cu+的因為生成配位化合物濃度變小,使Cu的還原能力增強,因此增大了氧化還原反應自發進行的趨勢
          【解答】
          【點評】
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          發布:2024/6/27 10:35:59組卷:36引用:1難度:0.6
          相似題
          • 1.如圖是在實驗室進行二氧化硫制備與性質實驗的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
            (1)在組裝好裝置后,若要檢驗A~D裝置的氣密性,其操作是首先
             
            ,然后往D中裝入水,然后微熱A,觀察到D中有氣泡冒出,移開酒精燈或松開雙手,D中導管有水柱形成且高度保持不變,說明裝置氣密性良好。
            (2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
             

            (3)關閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現象為
             
            ;發生反應的離子方程式是
             

            (4)為了驗證E中SO2與FeCl3發生了氧化還原反應,設計了如下實驗:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發生了氧化還原反應。上述方案是否合理?
             
            (填“合理”或“不合理”),原因是
             

            (5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請設計實驗驗證:
             

            發布:2024/12/30 14:0:1組卷:29引用:2難度:0.5
          • 2.某同學為探究元素周期表中元素性質的遞變規律,設計了如下系列實驗。
            Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預測實驗結果:
             
            與鹽酸反應最劇烈,
             
            與鹽酸反應產生的氣體最多。(填元素符號)
            (2)向Na2S溶液中通入氯氣出現黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強,反應的離子方程式為:
             

            Ⅱ.利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規律
            (1)儀器A的名稱為
             

            (2)實驗室中現有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請選擇合適藥品設計實驗驗證 N、C、Si的非金屬性的變化規律;裝置A、B中所裝藥品分別為
             
             
            。(填序號)但有同學認為該裝置有缺陷,如何改進?
             

            發布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
          • 3.某化學興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應,用圖裝置進行有關實驗.請回答下列問題:
            (1)裝置A中發生的化學反應的化學方程式為
             

            (2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶內應盛放的液體是
             
            (填序號)
            ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④飽和的NaHSO3溶液
            (3)裝置C和D 中產生的現象相同,但原因卻不同.用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
            (4)裝置D中試管口塞一團棉花,棉花中應浸有一種液體,這種液體是
             

            (5)實驗完畢,待A中燒瓶內液體冷卻后,過濾,向濾液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍色.為了證明藍色只與Cu2+有關,而與其它離子無關,某同學設計了下列實驗,其中對實驗目的沒有意義的是
             
            (填序號)
            ①觀察稀H2SO4 溶液呈無色  ②觀察CuSO4 粉末呈白色  ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍色變淺  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍色沉淀,過濾,濾液呈無色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過濾,濾液仍顯藍色

            發布:2024/12/30 14:30:1組卷:13引用:2難度:0.7
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