24.(10分)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。某校一化学实验小组通过
实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者的混合物(注:铜离子和KSCN不发生反
应)。探究过程如下:
查阅资料:Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
提出假设
假设1:红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂。
(1)若假设1成立,则实验现象是 。
(2)若假设2成立,则实验现象是有 。
(3)若固体放入足量稀硫酸中,经充分反应后,固体全部溶解,滴加KSCN试剂时,溶液不变红色,则证明假设 (填数字)成立,写出可能发生的离子方程式
。
(4)经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。实验小组欲用加热法测定CuO2的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg(b>a),则混合物中CuO2的质量分数为 。
23.(12分)已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物质杂质(与酸不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。
步骤一:电解精制:
请回答以下问题:
电解时,粗铜应与电源的 极相连。阴极上的电极反应式为 。
电解过程中,硫酸铜的浓度会 (选填:变大、不变、变小)。
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
(1)阳极泥的综合利用:
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式:
。
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息:(注:可逆化学反应达到平衡时,每个产物浓度系数次幂的连乘积与每个反应浓度系数次幂的连乘积成正比,这个比值叫做平衡常数。)
|
序号 |
反应 |
平衡常数 |
|
1 |
Au+6HNO3(浓)=Au(NO3)3+3NO2↑+3H2O |
<<1 |
|
2 |
Au3++4Cl-=AuCl4- |
>>1 |
从中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1:3的混合
物),请你简要解释金能够溶于王水的原因: 。
(2)滤液含量的测定:
以下是该小级探究滤液的一个实验流程:
由100mL滤液中Cu2+的浓度为 mol·L-1,Fe2+的浓度为 mol·L-1。
22.(12分)化工生产中用烷烃和氧气或水蒸气反应可得到以CO和H2为主的混合气体,这种混合气本可用于生产甲醇或合成氨。对甲烷而言,有以下两个主要反应:
①CH4(g)+1/2O2(g)=CO(g)+2H2(g);△H1=-36kJ·mol-1
②CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g);△H2=+216kJ·mol-1
(1)反应②中参加反应的CH4(g)与H2O(g)的总能量 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成的CO(g)与H2(g)的总能量。
(2)若氧气和水蒸气的混合气本中氧气的物质的量分数为x,填定下列空白。
|
序号 |
x(O2) |
反应①的△H/(kJ·mol-1) |
反应②的△H/(kJ·mol-1) |
总反应的△H/(kJ·mol-1) |
|
I |
0.2 |
-18 |
|
|
|
II |
|
-36 |
|
+72 |
(3)若此化工厂生产中反应的能量在利用过程中不计损耗,为使能量实现零排放和零补充,则进料气中水蒸气与空气(O2的体积分数为20%)的体积之比为 。
21.(8分)某一反应体系中有反应物和生成物共6种:HCl、H2SO4、SnCl2、SnCl4、FeSO4、Fe2(SO4)3,反应前在溶液中滴加KSCN溶液显红色,反应后红色消失。
(1)该反应的氧化剂是 。
(2)在该反应中,发生氧化反应的过程是 → 。
(3)写出该反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:
。
(4)SnCl4与SnCl2可用Hg2+来鉴别,HgCl2与SnCl2反应的产物是SnCl4和HgCl2(白色沉淀),该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为 。
20.分析化学中常用X射线研究晶体结构,有一种蓝色晶体[可表示为:MxFey(CN)z],研究表明它的结构特性是:Fe2+和Fe3+分别占据立方体的顶点,自身互不相邻,而CN-位于立方体的棱上。其晶体中的阴离子晶胞结构如图示,下列说法不正确的是 ( )
A.该晶体是离子晶体
B.M的离子位于上述晶胞面心,呈+2价
C.M的离子位于上述晶胞体心,呈+1价,且M+空缺率
为50%(体心中没有M+占总体心的百分比)
D.晶体的化学工可表示为M1Fe2(CN)6,且M为+1价
第Ⅱ卷(选择题 共50分)
19.高铁酸钾 (K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,
是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强、无二次污染的绿色水处理剂。工业是先制得高铁酸钠,然后在低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和就可析出高铁酸钾(K2FeO4)。
湿法制备的主要方程式为:2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O
干法制备的主要方程式为:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑
下列有关说法不正确的是 ( )
A.高铁酸钠中铁显+6价
B.干法中每生成1molNa2FeO4转移3mol电子
C.干法中每生成1molNa2FeO4转移4mol电子
D.K2FeO4处是水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的
Fe(OH)3还能吸附水中的悬浮杂质
18.有BaCl2和NaCl的混合溶液aL,将它均分成两份。一份滴加稀硫酸,使Ba2+离子完全沉淀;另一份滴加AgNO3溶液,使Cl-离子完全沉淀。反应中消耗
xmolH2SO4、ymolAgNO3。据此得知原混合溶液中的c(Na+)/mol·L-1为 ( )
A.(y-2x)/a B.(y-x)/a
C.(2y-2x)/a D.(2y-4x)/a
17.将含0.4molCuSO4和0.4molNaCl的水溶液1L,用惰性电极电解一段时间后,在一个电极上得到0.3mol铜,在另一个电极上析出气体(标准状况下)的体积是 ( )
A.5.6L B.6.72L C.13.44L D.11.2L
16.下列有关实验的操作或现象叙述正确的是 ( )
A.某水溶液中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,则原溶液中一定存在
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B.用过滤的方法分离水和少量苯酚的混合物
C.把装有NO2和N2O4混合气体的烧瓶,放入到热水中,混合气体的颜色将变浅
D.硫酸铜晶体结晶水测定实验中,盛硫酸铜晶体的坩埚加热后,要入在干燥器内冷却后再称量
15.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一种反应物”在40°C-50°C时反应可生成它,CuH不稳定,CuH在氯气中能燃烧;跟盐酸反应能产生气体。
以下有关它的推断错误的是 ( )
A.这“另一种反应物”一定具有还原性
B.CuH既可能做氧化剂也可做还原剂
C.CuH+Cl2=CuCl+HCl(燃烧)
D.2CuH+2HCl=CuCl2+2H2↑+Cu(常温)
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