(16分)銅與濃硫酸反應,實驗裝置如圖所示。
(1) 裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為: ,反應過程中試管B中的現象是 ,試管C的作用是 。
(2) 導管D的下端(虛線段)應位于 (液面上、液面下),導管D的作用有:①實驗結束后排除裝置中的SO2;② 。
實驗中發(fā)現試管內除了產生白色固體外,在銅絲表面還有黑色固體甲生成,甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。為探究甲的成分,進行了以下的實驗。
查閱資料可知:Cu2O + 2HCl =CuCl2+ Cu + H2O, 2Cu2O + O2煅燒 4CuO,2CuS+3O2煅燒2CuO+2SO2,Cu2S+2O2煅燒2CuO+SO2。CuS、 Cu2S和稀HCl不反應。
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33.(16分)(1)Cu +2H2SO4(濃) △CuSO4+SO2↑+2H2O (2分)、品紅溶液褪色(2分)、吸收多余的SO2,防止污染空氣(2分)
(2)液面下;防倒吸 (4分)
(3)泥三角、坩堝(坩堝鉗)(2分,坩堝鉗不寫不扣分)
(4)2Cu+O2△2CuO (2分)
(5)CuS(2分)
解析試題分析: (1) 該實驗研究的是銅與濃硫酸的反應,因此在A裝置中發(fā)生的反應方程式為Cu +2H2SO4(濃) △CuSO4+SO2↑+2H2O。反應中有SO2生成,因此B中的品紅溶液被漂白褪色,C試管起到吸收過量SO2的目的,防止SO2污染空氣。
(2) 由于A裝置是制備SO2的發(fā)生裝置,所以導管D的下端必須插入溶液中,才能防止產生的SO2不會從導管D中逸出來;而導管D的作用是在實驗結束后用于排除A裝置的SO2,同時能夠平衡A和B中氣壓,防止B中液體倒吸。具體操作就是把D下端從溶液中提起。
(3) 煅燒的實驗用具必須使用耐高溫的坩堝,而與坩堝配套使用的還有泥三角、坩堝鉗等。
(4)根據題中的判斷,該固體甲可能是CuO、Cu2O、CuS、Cu2S,因此用稀鹽酸溶解,根據已知的反應,反應得到的固體乙可能是Cu、CuS、Cu2S,對固體乙進行煅燒,因此除了已知的幾個煅燒反應外,還可能發(fā)生的反應為單質銅的煅燒2Cu+O2△2CuO。
(5) 根據(4)的分析,利用反應的方程式對各種成分煅燒結果進行推斷分析,若Cu煅燒,煅燒生成CuO使質量增重;若CuS煅燒,煅燒產生CuO使質量減。蝗鬋u2S煅燒,煅燒生成CuO是質量不變。因此要滿足流程中煅燒前后質量減小,則固體中必須還含有能使煅燒前后質量減小的CuS。
考點:本題考查的是
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
某科研小組以難溶性鉀長石(K2O?Al2O3?6SiO2)為原料,提取Al2O3、K2CO3等物質,工藝流程如下:
(1)煅燒過程中鉀長石中的鉀元素和鋁元素在Na2CO3作用下轉化為可溶性的NaAlO2和KAlO2,寫出Al2O3轉化為NaAlO2的化學方程式是: 。
(2)已知NaAlO2和KAlO2易發(fā)生如下水解反應:AlO2—+ 2H2O Al(OH)3 + OH— ,“浸取”時應保持溶液呈 性(填“酸”或“堿”)。
(3)“轉化”時加入NaOH的主要作用是 (用離子方程式表示)。
(4)上述工藝中可以循環(huán)利用的主要物質是 、 和水。
(5)以Al2O3為原料,以石墨為電極,通過電解法可制得金屬鋁。電解池中接電源負極的一極的電極反應式是 。長時間電解后,需要更換新的石墨電極的是 極(填“陰”或“陽”)。
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科目:高中化學 來源: 題型:計算題
綠礬(FeSO4·7H2O)硫酸法生產一種稀有金屬產品過程中產出的副產品,產品外觀為淡綠色或淡黃綠色結晶固體。加入適量可調節(jié)堿性水中的pH,與水中懸浮物有機結合,并加速沉淀,主要應用于水質凈化和工業(yè)廢水處理,同時具有殺菌作用。
(1)98% 1.84 g/cm3的濃硫酸在稀釋過程中,密度下降,當稀釋至50%時,密度為1.4g/cm3,50%的硫酸物質的量濃度為 (保留兩位小數),50%的硫酸與30%的硫酸等體積混合,混合酸的濃度為 (填>、<、=")40%" 。
(2)實際生產用20%發(fā)煙硫酸(100克發(fā)煙硫酸含SO3 20克)配制稀硫酸,若用SO3·nH2O表示20%的發(fā)煙硫酸,則n=____________(保留兩位小數)。
(3)綠礬在空氣中容易被部分氧化為硫酸鐵,現取7.32克晶體溶于稀鹽酸后,加入足量的BaCl2溶液,過濾得沉淀9.32克;再通入112mL(標準狀況)氯氣恰好將Fe2+完全氧化,推測晶體的化學式為 。
(4)硫酸亞鐵銨[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗稱莫爾鹽),較綠礬穩(wěn)定,在分析化學中常用來配制Fe2+的標準溶液,用此Fe2+的標準溶液可以測定剩余稀硝酸的量,F取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液處理,發(fā)生反應如下:
10NO3-+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42-+8H2O
8NO3-+3CuS+8H+=3Cu2++3 SO42-+8NO↑+ 4H2O
剩余的稀硝酸恰好與V mL 2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應。
已知:NO3-+3Fe2++4H+= NO↑+3Fe3++2H2O
① V值范圍 ;
② 若V=48,試計算混合物中CuS的質量分數 (保留兩位小數)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
學習小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究:
查得資料: 該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成;牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成。
Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗: 取適量牙膏樣品,加水攪拌、過濾。
(1)往濾渣中加入過量NaOH溶液,過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應的離子方程式是______________。
(2)往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,再加入過量稀鹽酸。觀察到的現象是________________。
Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定:利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進行實驗,充分反應后,測定C中生成的BaCO3沉淀質量,以確定碳酸鈣的質量分數。
依據實驗過程回答下列問題:
(3)實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B、C中的反應物外,還有______
(4)C中反應生成BaCO3的化學方程式是__________________________
(5)下列各項措施中,不能提高測定準確度的是_________(填標號)。
A.在加入鹽酸之前,應排凈裝置內的CO2氣體;
B.滴加鹽酸不宜過快;
C.在A—B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
D.在B—C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
(6)實驗中準確稱取8.00g樣品三份,進行三次測定,測得BaCO3平均質量為3.94g。則樣品中碳酸鈣的質量分數為_________。
(7)有人認為不必測定C中生成的BaCO3質量,只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差,一樣可以確定碳酸鈣的質量分數。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高,原因是______________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(12分)第29屆奧運會祥云火炬的外殼材料是高強度的鋁鎂合金。某課外活動小組欲對鋁鎂合金進行研究,測定其中鎂的質量分數,他們利用鹽酸、氫氧化鈉溶液設計了三種不同的實驗方案:
方案一:鋁鎂合金測定生成氣體的體積
方案二:鋁鎂合金測定生成氣體的體積
方案三:鋁鎂合金溶液稱量灼燒產物的質量。
(1)寫出方案一中發(fā)生反應的離子方程式 。
(2)實驗小組根據方案二設計了兩個實驗裝置,如下圈(圖中的鐵架臺已省略)。
你認為選擇 (選填甲或乙)裝置進行實驗更合理,誤差更小。
(3)用方案三進行實驗時,除了稱量灼燒產物質量外,還需稱量的是 。
(4)拓展研究:在向鋁鎂合金溶于鹽酸后的溶液中加入過量NaOH溶液時,生成沉淀的質量與加入NaOH溶液體積的關系可用數軸關系表示:
請你判斷,根據上圖數軸申的數據能否求出合金中鎂的質量分數? (選填“能”或“不能”)
下列①②兩題選一題作答。
①若不能求出合金中鎂的質量分數,請說明理由 。
②若能求出合金中鎂的質量分數,則鎂的質量分數為 (保留一位小數)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(15分)Fe2O3俗稱氧化鐵紅,常用作油漆著色劑。工業(yè)以煤矸石(主要成分:SiO2 49.5%;Fe2O3 20.6%;Al2O318.9%,以及MgO、FeO等其他雜質)制備并研究氧化鐵紅的應用。
(一)制備氧化鐵紅
1.預處理:將煤矸石粉碎,在350℃下焙燒2小時。
2.加酸溶解:將預處理后的煤矸石溶于質量分數為15%過量的硫酸溶液中,過濾。在濾液中加入的H2O2。
3.調節(jié)pH:在上述濾液中加1mol/LNaOH溶液調節(jié)溶液的pH,再過濾,得到濾渣。
4.產品處理:將濾渣進行水洗、烘干、煅燒、研磨、過篩得產品。
已知部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
開始沉淀 | 1.3 | 3.3 | 7.5 | 10.3 |
完全沉淀 | 2.8 | 5.2 | 9.7 | 12.2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同學設計如下實驗,
通過測量反應前后C、D裝置質量的變化,測定該混合物中各組分的質量分數。
(1)加熱前通入空氣的目的是 ,
操作方法為 。
(2)裝置A、C、D中盛放的試劑分別為:A ,
C ,D 。
(3)若將A裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶,則測得的NaCl的含量將 (填“偏高”、“偏低”或“無影響”,下同);若B中反應管右側有水蒸氣冷凝,則測定結果中NaHCO3的含量將 ;若撤去E裝置,則測得Na2CO3·10H2O的含量將 。
(4)若樣品質量為w g,反應后C、D增加的質量分別為m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3的質量分數為 (用含w、m1、m2的代數式表示)。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某實驗小組欲通過以下實驗來探究Na2CO3和NaHCO3兩種物質的性質。
(1)稱取兩種固體各2 g,分別放入兩個小燒杯中,再各滴加10 mL 蒸餾水,振蕩,測量溫度變化;待固體充分溶解,并恢復至室溫后,向所得溶液中各滴入2滴酚酞試液。
① 發(fā)現Na2CO3固體完全溶解,而NaHCO3固體有剩余,由此得到結論 。
② 同學們在兩燒杯中還觀察到了其它現象。其中,盛放Na2CO3的燒杯中出現的現象是 (填字母序號)。
A.溶液溫度下降 B.溶液溫度升高 C.滴入酚酞后呈淺紅色 D.滴入酚酞后呈紅色
(2)如下面左圖所示分別加熱A、B固體,發(fā)現固體A受熱產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁,但一段時間后渾濁又變澄清。請用化學方程式解釋澄清石灰水中發(fā)生的現象 。
(3)如上圖所示,在氣密性良好的裝置I和II中分別放入試劑,將氣球內的固體同時倒入試管中。
兩試管中均產生氣體, (填“I”或“II”)的反應程度更為劇烈。
② 反應結束后,氣球均有膨脹,恢復至室溫。下列說法正確的是 。
A.裝置I的氣球體積較大 B.裝置II的氣球體積較大
C.生成氣體的體積根據鹽酸計算 D.生成氣體的體積根據固體計算
(4)將兩種固體分別配制成0.5 mol·L-1的溶液,探究與0.5 mol·L-1CaCl2溶液反應的情況
實驗方案 | 預測現象 | 預測依據 | 實際結果 |
實驗1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 有白色 沉淀 | Na2CO3溶液中的CO32-濃度較大,能與CaCl2發(fā)生反應。 | 有白色沉淀 |
實驗2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 無白色 沉淀 | NaHCO3溶液中的CO32-濃度很小,不能與CaCl2反應。 | 有白色沉淀出現,同時有少量氣泡冒出。 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
鐵礦石主要成分為鐵的氧化物(設雜質中不含鐵元素和氧元素,且雜質不與H2SO4反應)。某研究性學習小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學式進行探究。
A B C
Ⅰ.鐵礦石中含氧量的測定
① 按上圖組裝儀器,檢查裝置的氣密性;
② 將5.0g鐵礦石放入硬質玻璃管中,裝置B、C中的藥品如圖所示(夾持儀器均省略);
③ 從左端導氣管口處緩緩通入H2,____________,點燃A處酒精燈
④ 充分反應后,撤掉酒精燈,再持續(xù)通入氫氣至完全冷卻。
(1)裝置C的作用為________________________________________________。
(2)③中點燃A處酒精燈前所需操作為 ______________________________ 。
(3)測得反應后裝置B增重1.35g,則鐵礦石中氧的百分含量為____________。
Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測定
(1)步驟④中煮沸的作用是__________________________________________。
(2)步驟⑤中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、____________。
(3)下列有關步驟⑥的操作中說法正確的是__________________。
a.因為碘水為黃色,所以滴定過程中不需加指示劑
b.滴定過程中可利用淀粉溶液作為指示劑
c.滴定管用蒸餾水洗滌后可以直接裝液
d.錐形瓶不需要用待測液潤洗
e.滴定過程中,眼睛注視滴定管中液面變化
f.滴定顏色變化后,30s內溶液不恢復原來的顏色再讀數
(4)若滴定過程中消耗0.5000mol·L?1KI溶液20.00mL,則鐵礦石中鐵的百分含量為____________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學式為 。
如何檢驗濾液A中是否含有Fe2+__________(填選項字母)。
A.先加KSCN溶液,再加氯水 B.加NaOH溶液 C.加K3[Fe(CN)6]
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