【題目】以下是利用主要成分為Cu2S和Fe2O3的工業(yè)廢棄固體(其他成分不參與反應(yīng))制備有關(guān)物質(zhì),實驗流程如圖所示:
回答下列問題:
(1)氣體X的化學(xué)式為____。
(2)加入鐵粉時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:2H++Fe=Fe2++H2↑、____。
(3)常溫下,固體D、O2和稀硫酸混合后幾乎不反應(yīng),而加少量綠礬后隨即發(fā)生反應(yīng)。已知FeSO4對此反應(yīng)起催化作用,則催化過程中反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O、_____。
(4)除雜時需先加合適的氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,再加試劑Y調(diào)節(jié)溶液pH以除去Fe3+,則氧化劑及試劑Y可以是____(填編號)。
a.H2O2、CuO b.HNO3、Cu(OH)2 c.KMnO4、CuCl2 d.漂白粉、CuCO3
(5)無水硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體,受熱溫度不同氣體可能為SO3、SO2和O2中的一種、兩種或三種,F(xiàn)設(shè)計如下實驗測定產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并計算各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學(xué)方程式(已知實驗結(jié)束時,硫酸銅完全分解)。
①儀器C的名稱是_____,儀器F的作用是____。
②組裝探究實驗的裝置,按從左至右的方向,各儀器接口連接順序為:①→⑨→⑩→⑥→⑤→_____→ → → →②(填接口序號)。
③若某小組稱取6.4g無水CuSO4,實驗過程中裝置C增加的質(zhì)量為3.84g,量筒中水的體積折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積224mL,請通過計算確定實驗條件下CuSO4分解的化學(xué)方程式:___。
【答案】SO2 Fe+Cu2+=Fe2++Cu、2Fe3++Fe=3Fe2+ 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ a 干燥管 吸收SO3使之轉(zhuǎn)化為H2SO4,釋放出SO2 ③④⑧⑦ 4CuSO44CuO+2SO2↑+2SO3↑+O2↑
【解析】
主要成分為Cu2S和Fe2O3的工業(yè)廢棄固體灼燒得氧化銅和氧化鐵及二氧化硫氣體,所以X為SO2,固體A為氧化銅和氧化鐵的混合物,A中加入硫酸溶解,再加入過量的鐵粉,得硫酸亞鐵溶液和銅,過濾后得到溶液C為FeSO4溶液,固體B為鐵、銅的混合物,固體B中加入稀硫酸得硫酸亞鐵溶液和銅,所以固體D為Cu,硫酸亞鐵溶液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶可得綠礬晶體,銅與氧氣在稀硫酸溶液中反應(yīng)得硫酸銅溶液,據(jù)此分析解答。
(1)根據(jù)上述分析可知氣體X為SO2,故答案為:SO2;
(2)加入鐵粉時,鐵與酸、鐵離子、銅離子都發(fā)生反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2H++Fe=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+,故答案為:Fe+Cu2+=Cu+Fe2+、Fe+2Fe3+=3Fe2+;
(3)常溫下,FeSO4對銅、氧氣、稀硫酸的反應(yīng)起催化的過程中亞鐵離子先被氧化成鐵離子,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,鐵離子再氧化銅生成銅離子,反應(yīng)的離子方程式為Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,故答案為:Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+;
(4)除雜時需先加合適的氧化劑將Fe2+氧化為Fe3+,再加試劑Y調(diào)節(jié)溶液pH以除去Fe3+,為了不引入新的雜質(zhì),加入的氧化劑可以為H2O2,調(diào)節(jié)pH值的試劑Y可以為CuO或Cu(OH)2或CuCO3,故選a;
(5)①根據(jù)裝置圖可知C的名稱是干燥管,F中裝有亞硫酸氫鈉溶液,可以吸收三氧化硫,使之轉(zhuǎn)化為硫酸,并產(chǎn)生二氧化硫,故答案為:干燥管;吸收SO3使之轉(zhuǎn)化為H2SO4,釋放出SO2;
②無水硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體,受熱溫度不同氣體可能為SO3、SO2和O2中的一種、兩種或三種。要測定產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,實驗時,根據(jù)反應(yīng)裝置、洗氣裝置、干燥裝置、收集裝置進行排序,A是制取氣體的發(fā)生裝置、B是量取生成氧氣的體積、C是吸收二氧化硫、D是干燥氧氣和二氧化硫、E是排水法收集氧氣、F是吸收三氧化硫,需要先制取氣體、除去三氧化硫、干燥氣體、吸收二氧化硫、收集氧氣、測量氧氣的體積,所以其排列順序為①→⑨→⑩→⑥→⑤→③→④→⑧→⑦→②,故答案為:③④⑧⑦;
③6.4g無水CuSO4,其物質(zhì)的量為=0.04mol,裝置C增加的質(zhì)量為3.84g,即二氧化硫的質(zhì)量為3.84g,物質(zhì)的量為=0.06mol,量筒中水的體積折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積224mL,即產(chǎn)生的氧氣的物質(zhì)的量為=0.01mol,每摩爾三氧化硫通過亞硫酸氫鈉溶液時產(chǎn)生2mol二氧化硫,設(shè)反應(yīng)中產(chǎn)生三氧化硫為xmol,反應(yīng)中產(chǎn)生二氧化硫為ymol,則有2x+y=0.06,x+y=0.04,解得:x=0.02,y=0.02,根據(jù)銅元素守恒生成的氧化銅的物質(zhì)的量應(yīng)為0.04mol,所以反應(yīng)中CuSO4、CuO、SO3、SO2、O2的物質(zhì)的量之比為0.04∶0.04∶0.02∶0.02∶0.01=4∶4∶span>2∶2∶1,所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為4CuSO44CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑,故答案為:4CuSO4 4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】物質(zhì)A~K有如圖的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中D、E為氣體單質(zhì),A、H為常見金屬。試回答(圖中有些反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)的條件沒有全部標(biāo)出):
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式:D是________, I是______。
(2)寫出“C→F”反應(yīng)的離子方程式:______________________________________。
(3)寫出反應(yīng)“J→K”的離子方程式:____________________________________。
(4)在溶液I中滴入NaOH溶液,可觀察到的現(xiàn)象是______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一定溫度下,在2L的恒容密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。
(2)從反應(yīng)開始到10s時,用Y表示的反應(yīng)速率為________,X的轉(zhuǎn)化率為_____ 。
(3)10s時,該反應(yīng) ___ 達到了化學(xué)平衡狀態(tài)。(填“是”或“否”)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某種熔融碳酸鹽燃料電池以Li2CO3、K2CO3為電解質(zhì),以C4H10為燃料,該電池工作原理如圖。下列說法正確的是( )
A.a為C4H10,b為CO2
B.在熔融電解質(zhì)中,CO32-向正極移動
C.此電池在常溫時也能工作
D.通入丁烷的一極是負極,電極反應(yīng)式為C4H10-26e-+13CO32-=17CO2↑+5H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在AlCl3和MgCl2的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液直至過量,理論上,加入NaOH的體積和所得沉淀的物質(zhì)的量的示意圖如下,b處NaOH的體積為1L,則下列判斷正確的是
( )
A.混合溶液中Al3+的物質(zhì)的量為0.2mol
B.NaOH的濃度為0.5 mol/L
C.在b點處溶液中的溶質(zhì)只有NaAlO2
D.圖中線段oa:ab=5:1
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丁烯是一種重要的化工原料,可由丁烷催化脫氫制備;卮鹣铝袉栴}:
(1)正丁烷(C4H10)脫氫制1-丁烯(C4H8)的熱化學(xué)方程式如下:
①C4H10(g)= C4H8(g)+H2(g) ΔH1
已知:②C4H10(g)+ O2(g)= C4H8(g)+H2O(g) ΔH2=-119 kJ·mol-1
③H2(g)+ O2(g)= H2O(g) ΔH3=-242 kJ·mol-1
反應(yīng)①的ΔH1為________ kJ·mol-1。圖(a)是反應(yīng)①平衡轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)溫度及壓強的關(guān)系圖,x_____________0.1(填“大于”或“小于”);欲使丁烯的平衡產(chǎn)率提高,應(yīng)采取的措施是__________(填標(biāo)號)。
A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強 D.降低壓強
(2)丁烷和氫氣的混合氣體以一定流速通過填充有催化劑的反應(yīng)器(氫氣的作用是活化催化劑),出口氣中含有丁烯、丁烷、氫氣等。圖(b)為丁烯產(chǎn)率與進料氣中n(氫氣)/n(丁烷)的關(guān)系。圖中曲線呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢,其降低的原因是___________。
(3)圖(c)為反應(yīng)產(chǎn)率和反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線,副產(chǎn)物主要是高溫裂解生成的短碳鏈烴類化合物。丁烯產(chǎn)率在590℃之前隨溫度升高而增大的原因可能是___________、____________;590℃之后,丁烯產(chǎn)率快速降低的主要原因可能是_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)NaOH的摩爾質(zhì)量為:__________ 。
(2)24.5克H2SO4的物質(zhì)的量為:___________。
(3)標(biāo)況下,8.96LCO2的質(zhì)量為:___________。
(4)含3.01×1023個N原子的NH3在標(biāo)況下的體積為:_____________ 。
(5)3g金屬鋅與足量的稀硫酸反應(yīng)可生成標(biāo)況下的氫氣體積為__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】恒溫條件下,可逆反應(yīng):2NO(g)+O2(g)2NO2(g)在體積固定的密閉容器中進行,達到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是( )
①單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO2
②單位時間內(nèi)生成nmolO2的同時生成2nmolNO
③用NO2、NO、O2表示的反應(yīng)速率的比為2∶2∶1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
⑥混合氣體的壓強不再改變的狀態(tài)
⑦混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
A. ①④⑥⑦B. ②③⑤⑦C. ①③④⑤D. 全部
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】I、將 5 g 鈉鋁合金投入到 200 mL 的水中,固體完全溶解,產(chǎn)生 4.48 L 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體,溶液中只有一種溶質(zhì)。經(jīng)過分析得出鈉鋁合金中兩種金屬的物質(zhì)的量之比為_______,所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為__________(假設(shè)溶液體積變化忽略不計)。
Ⅱ、把由 NaOH、AlCl3、MgCl2 三種固體組成的混合物溶于足量水中,有 0.58 g 白色難溶物析出,向所 得溶液中逐滴加人 0.5 mol L-1 的鹽酸,加入鹽酸的體積和生成沉淀的質(zhì)量如下圖所示:
請計算:
(1)混合物中 MgCl2 的質(zhì)量__________g;
(2)P 點表示鹽酸加入的體積_________ml。
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