孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实
验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图:![]()
(1)研磨孔雀石的目的是 。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸,则固体a是 (填化学式)。
(2)试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,则试剂B宜选用 (填序号):
A.酸性KMnO4溶液 B.双氧水 C.浓硝酸 D.氯水
相应的离子方程式为: 。
(3)试剂C用于调节溶液pH,使Fe3+转化为沉淀予以分离。则试剂C宜选用 (填序号):
A.稀硫酸 B.NaOH溶液 C.氨水 D.CuO
固体C的化学式为 。
(4)1 mol氨气通过加热的Cu2(OH)2 CO3可以产生1.5 mol金属铜,则该反应的化学方程式为 。
(5)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,使溶液中c(Fe3+)降低至1×10—3 mol/L,必需将溶液调节至pH= 。
(1)(共4分)增大固体表面积(1分),以增大反应速率(1分)[类似意思均可]
SiO2(2分)
(2)(共4分)B(2分) 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O(2分)(未配平1分,写为化学方程式2FeSO4 + H2SO4 + H2O2 = Fe2(SO4)3 + 2H2O且正确1分)
(3)(共4分)D(2分) Fe(OH)3(2分)
(4)(共3分)3Cu2(OH)2CO3 + 4NH3
6Cu + 3CO2 + 9H2O +2 N2(化学式1分、配平均1分,条件1分。)
(5)(共2分)2
解析试题分析:(1)研磨孔雀石的目的是为了酸溶速率更快,所以答案为“增大固体接触面积,加快反应速率”,酸溶过程中不溶的固体为杂质SiO2。
(2)把Fe2+转化为Fe3+ 应该加入氧化剂,且不能带入杂质离子,所以用双氧水,选B。相应的离子方程式为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
(3)因为目标产品是CuSO4·5H2O晶体,所以调节pH值使铁离子沉淀应选用的试剂不能带入杂质离子,所以选用固体CuO,所以沉淀物c为Fe(OH)3 和过量的CuO。
(4)碱式碳酸铜中通入氨气后有铜单质生成,说明铜被还原,NH3做还原剂。因为1mol氨气还原得到1.5mol铜单质,根据铜+2→0价,可知转移电子3mol,得失电子守恒,所以NH3失去电子也为3mol,所以可推测得NH3被氧化为了N2,所以可以得知其他产物还有CO2、H2O。所以列出反应物NH3+ Cu2(OH)2 CO3→Cu+ N2+CO2+H2O,然后根据氧化还原反应方程式配平得:3Cu2(OH)2CO3 + 4NH3
6Cu + 3CO2 + 9H2O +2 N2 。
(5)根据Fe(OH)3溶解平衡Fe(OH)3 (s)
Fe3+ (aq)+3 OH- (aq)可得Ksp ="c(" Fe3+ ) ·c3(OH- )= 1×10-39 ,所以把c(Fe3+)=1×10—3 mol/L带入公式中,计算得c(OH- )= 1×10-12 ,所以c(H+ )="Kw/" c(OH- )= 10-2 ,所以pH=2。
考点:本题考查的是化工生产流程题。
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
“厨房化学”可以理解为利用家庭生活用品来做化学实验,对化学进行学习和研究的活动。某厨房内有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。![]()
(1)实验时,B中发生的反应的化学方程式为 。
(2)装置C、D中盛放的试剂分别为:C ,D 。(供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)
(3)E装置中的仪器名称是 ,它在该实验中的主要作用是 。
(4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量将 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种(Cu的相对原子质量按63.5计)。
(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:
已知xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的化学方程式为xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+
(x+y)H2
(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O![]()
①实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):
(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l);
②称取23.9 g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7 g 残留物,生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。该样品的结晶水质量为_____g,化学式为_____________。
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由_________________________________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
由于氢氧化亚铁在空气中能迅速被氧气氧化成氢氧化铁,因此要观察到氢氧化亚铁的颜色往往较为困难。某研究性学习小组的同学经过讨论后,设计出了三套能较长时间观察Fe(OH)2沉淀颜色的装置,如图。![]()
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1.根据装置①,要想达到实验目的,应先挤胶头滴管_______(填“A”或“B”)
2.利用装置②,所用试剂为NaOH溶液、铁屑、稀硫酸,
(1)试管A中加入的试剂是_________试管B中加入的试剂是_______
(2)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,现准备进行如下操作:先向试管A和B中加入试剂,然后_____(“打开”或“关闭”)止水夹,塞紧塞子,接下来的实验步骤是____________________
3.装置③时利用电解原理来达到实验目的的。
(1)电极材料是铁棒(Fe)和碳棒(C),A极应为_______(填材料的元素符号)
(2)电解质溶液可选用__________(填选项序号)
A.NaCl溶液 B.CuSO4溶液 C.Na2SO4溶液 D.NaOH溶液
(3)该实验准备选用一种有机物来起到隔绝空气的作用,该有机物可以是__________
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
铁不能与冷、热水反应,但是能与水蒸气反应。实验装置如图所示。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。请回答:![]()
(1)写出该反应的化学方程式 。
(2)实验前必须对整套装置进行的操作是________,实验开始时应先点燃 (填“酒精灯”或“酒精喷灯”),实验结束时应先熄灭 (填“酒精灯”或“酒精喷灯”)。
(3)圆底烧瓶中盛有水,该装置受热后的主要作用是 ;烧瓶里应事先放置 ,其作用是 ;干燥管中盛装的物质是________。
(4)待硬质玻璃管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B,取少量溶液B滴加 溶液,若 (填实验现象),则说明溶液B中含有Fe3+。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置。![]()
实验步骤及现象如下:
①检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,反应剧烈,产生黄绿色气体。
③一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至装置中气体无色。
回答下列问题:
(1)装置B中的湿润的红色纸条褪色,证明A中反应有________(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因________________。
(2)装置C的作用是_________________________________________________________。
(3)甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为①_________________________________________________________________;
②______ __。
(4)实验证明,Na2O2能与干燥的HCl反应,完成并配平该化学方程式。![]()
该反应________(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl2,理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________(要求答出要点)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
一学习小组利用下图所示装置,对某含少量Fe的废铜屑进行铜含量的测定,并探究利用其制备硫酸铜溶液。![]()
(1)向A中加入10g废铜屑样品,关闭弹簧夹,打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭。①此时装置C中产生的现象是 。
②反应进行到A中不再产生气泡时,若C中收集到448mL(已换算成标准状况)气体,则该废铜屑中铜的质量百分含量为 。
(2)接下来使Cu完全溶解的操作是:
① 拆除C、D装置后,打开弹簧夹
②____________________________________________________________________
(3)为使A中固体加快溶解速率,以下方法运用合理的是 。
a.对A装置加热;b.向A内加入少量Fe2O3;c.向A内加入少量CuO;d.增大空气通入量;e.向A内加入少量FeSO4;f.向A内加入少量H2O
(4)将A中溶液倒入烧杯内,加入Cu2(OH)2CO3将其调节至pH=4时,溶液中铁元素被完全沉淀,过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液。
①此过程的离子反应方程式是 。
②检验溶液中铁元素是否被完全沉淀最好的方法是___________
a.取样于试管→滴加KSCN溶液
b.取样于试管→滴加酸性KMnO4溶液
c.取样于试管→纸上层析后→ 喷KSCN溶液;
(5)有同学认为,可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量,其具体操作步骤可续写为: 。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,请分析下列实验(固定装置略)并回答问题。
Ⅰ、进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白:![]()
| 棉球 | 棉球上滴加的试剂 | 实验现象 | 解释和结论 |
| a | | 棉球变白,微热后又恢复红色 | |
| b | 含酚酞的NaOH溶液 | 棉球变为白色 | 离子方程式: |
| c | | 棉球变为白色 | 结论:该气体具有 性 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。![]()
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定;
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性;
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品都为碱石灰(详见图示,夹持仪器省略)
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为 。
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为 。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定![]()
(3)步骤④中煮沸的作用是 。
(4)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。
(5)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(6)若滴定过程中消耗0.4000mol·L?1KI溶液25.00ml,则铁矿石中铁的百分含量为 。
Ⅲ.(7)由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。
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