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(19分)黄铜矿的主要成分是CuFeS2(硫元素显价,铁元素显+2价)。实验室里用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红(Fe2O3)的流程如下:

已知:
   =
(1)在实验室中,应将黄铜矿粉末放在__________(填仪器名称)中焙烧。
(2)将反应过程中产生的SO2和H2S通入下图所示装置中检验它们的性质。该实验证明SO2具有_________性和__________性。

(3)欲选用下列部分装置在实验室中以MnO2和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气。

①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
②按气流方向由左到右,导管口连接顺序为a→__________________________________。
③装置连接好后,在装药品前,需检验装置的气密性,具体方法是__________________。
④向滤液A中通入C12,某同学取通入C12后的溶液滴加KSCN溶液,用来证明C12的氧化性比Fe3+强的结论。该实验设计是否合理________(填“是”或“否”),请用简要文字解释你的理由_____________________________________________________________。
(4)若使用20 g黄铜矿粉末可制得8 gFe2O3(铁红),则该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数是________ (假设各步反应均完全进行且过程中无额外物质损耗)。

(19分)
(1)坩埚(2分)
(2)漂白(2分);氧化(2分)
(3)①MnO2+4H++2Cl?Mn2++Cl2↑2H2O(3分)②b→c→g→h→d(2分)
③关闭分液漏斗的活塞,将导管插入水中,微热圆底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止加热,导管中有一段水柱形成,说明装置不漏气。(3分)
④否(1分),在通氯气前滤液A中就可能含有Fe3+,无法确定Fe3+一定是Fe2+被Cl2氧化得来的。(2分)
(4)92%(2分)

解析试题分析:(1)固体的焙烧在坩埚内进行。
(2)SO2通入品红溶液,证明SO2具有漂白性;SO2通入H2S溶液,生成S淡黄色沉淀,证明SO2具有氧化性。
(3)①MnO2与浓盐酸反应生成Cl2、MnCl2、H2O。离子方程式为:MnO2+4H++2Cl?Mn2++Cl2↑2H2O
②生成的Cl2含有HCl、H2O,所以a连接b、c,通过饱和食盐水除去HCl、继续连接g、h,通过浓硫酸,除去H2O,再连接d,即可收集纯净、干燥的氯气。
③利用加热气体膨胀的原理进行装置气密性的检验,所以检验方法为:关闭分液漏斗的活塞,将导管插入水中,微热圆底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止加热,导管中有一段水柱形成,说明装置不漏气。
④因为该检验方法是先通入氯气,再滴加KSCN溶液,在通氯气前滤液A中就可能含有Fe3+,无法确定Fe3+一定是Fe2+被Cl2氧化得来的,所以该实验设计不合理。
(4)根据Fe元素守恒可得:2CuFeS2~ Fe2O3,所以该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数=8g×368/160÷20g×100%=92%
考点:本题考查实验基本仪器、基本操作、实验方案的设计与评价、化学计算。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

氯气和氮氧化物都是重要的化工原料,但进入大气后,都对环境造成污染。
【Ⅰ】已知:2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+ 8 H2O,在实验室可用二氧化锰固体或高锰酸钾固体和浓盐酸反应制取氯气。可供选用的发生装置如下图。

(1)若用高锰酸钾固体和浓盐酸反应制取氯气,发生装置是      。(选填A或B或C)
(2)写出用二氧化锰固体和浓盐酸反应制取氯气的化学方程式:                   
(3)常用NaOH溶液吸收氯气防止污染。写出该反应的离子方程式                
【Ⅱ】已知:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,可用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物。
(1)在该反应中,氧化剂是        。   
(2)汽车尾气中含有一氧化氮和一氧化碳,经过排气管中的催化转化器转化为对大气无污染的物质。写出该反应的化学方程式:                                 

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

实验室制取少量溴乙烷的装置如图所示。根据题意完成下列填空:

(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、         和1:1的硫酸。配制体积比1:1的硫酸所用的定量仪器为          (选填编号)。
a.天平     b.量筒   c.容量瓶   d.滴定管
(2)写出加热时烧瓶中发生的主要反应的化学方程式                                        
(3)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,冰水混合物的作用是                    
试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第    层。
(4)试管A中除了产物和水之外,还可能存在       
         (写出化学式)。
(5)用浓的硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质的正确方法是     (选填编号)。
a.蒸馏                       b.氢氧化钠溶液洗涤
c.用四氯化碳萃取             d.用亚硫酸钠溶液洗涤
若试管B中的酸性高锰酸钾溶液褪色,使之褪色的物质的名称是              
(6)实验员老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口,其原因是:             

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(14分)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,主要成分为CuFeS2,含少量脉石。为测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:

用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准碘溶液20.00mL。请回答下列问题:
(1)将样品研细后再进行反应,其目的是         ;标准碘溶液应盛放在(填“碱式”或“酸式”)       滴定管中。
(2)装置a的作用是                                                            
(填序号)。

A.除去空气中的二氧化碳 B.除去空气中的水蒸气
C.有利于气体混合 D.有利于观察、控制空气流速
(3)若去掉c装置,会使测定结果(填“偏低”、“偏高”或“无影响”)           ,写出影响测定结果的化学方程式:                   
(4)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是            
(5)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为             

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(14分)某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应,并检验反应产物。

(1)为快速得到乙醇气体,可采取的方法是                             ;若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸,你采取的措施是 _________(填写编号);
a.取下小试管             b.移去酒精灯
c.将导管从乳胶管中取下   d.以上都可以
(2)盛Cu(OH)2悬浊液的试管中可能出现的现象为___________________。
(3)如图实验,观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体(M),充分反应后停止加热。为了检验M的组成,进行下列实验。
① M能被磁铁吸引;加入足量稀硫酸,振荡,固体全部溶解,未观察到有气体生成;
② 经检验溶液中有Fe2+和Fe3+
关于M 中铁元素价态的判断正确的是             (填写编号)。
a.一定有+3价和+2价铁,一定无0价铁    b.一定有+3价、+2价和0价铁
c.一定有+3价和0价铁,一定无+2价铁    d.一定有+3和+2价铁,可能有0价铁
(4)若M的成份可表达为FeXOY,用CO还原法定量测定其化学组成。称取a g M样品进行定量测定,实验装置和步骤如下:

① 组装仪器;②点燃酒精灯;③加入试剂; ④打开分液漏斗活塞;⑤检查气密性;⑥停止加热;⑦关闭分液漏斗活塞;⑧……。正确的操作顺序是__________(填写编号)
a.①⑤④③②⑥⑦⑧  b.①③⑤④②⑦⑥⑧ c.①⑤③④②⑥⑦⑧ d.①③⑤②④⑥⑦⑧
(5)若实验中每步反应都进行完全,反应后M样品质量减小b g,则FeXOY=_____。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:

已知25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:

(1)黄铜矿在空气中焙烧能生成铁和铜的低价硫化物,写出其反应的化学方程式                   
(2)试剂X的化学式为               ,双氧水的作用是           
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为                ,用pH试纸测该溶液pH值的方法是                           
(4)在溶液N中加入乙醇的目的是                                               

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

含硫物质燃烧会产生大量烟气,主要成分是SO2、CO2、N2、O2 。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气,并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。

回答下列问题:
Ⅰ.模拟烟气的制备
(1)用A装置制SO2,化学反应方程式为                             
(2)用B装置制CO2,使用该装置优点的是                           
(3)将制得的气体与空气充分混合,获得模拟烟气用于后续实验。
II.测定烟气中SO2的体积分数
(4)将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置,其中C、D中盛有的药品分别是        。(填序号)
①KMnO4溶液;②饱和NaHSO3溶液;③饱和Na2CO3溶液;④饱和NaHCO3溶液
(5)若模拟烟气的流速为amL/min,若t1分钟后,测得量筒内液体体积为VmL,则SO2的体积分数是               
Ⅲ.测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率(已转化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)将模拟烟气通过转化器E装置,E装置中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液,常温下,它可催化SO2与O2的反应,以达到脱硫目的。写出催化剂参与反应过程的离子方程式 ①SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2++4H+ ②                          
(7)若模拟烟气仍以amL/min的流速通过转化器E装置,t2分钟后,向E装置中加入酸化的BaCl2溶液得到白色浑浊液,经     、洗涤、       、称量,得到mg固体。若实验的气体体积已折算为标准状况,则该转化器的脱硫效率是          

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:
①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C;
④Mg+H2OMgO+H2↑; ⑤Mg3N2 +6H2O3Mg(OH)2+2NH3
可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。

回答下列问题:
(1)在设计实验方案时,除装置A、D、E外,还应选择的装置有            (填字母代号),选择装置D目的为_____________________________                           
(2)通气后,应先点燃        处的酒精灯;如果同时点燃A、F装置的酒精灯,将会使实验结果           (填“偏高”或“偏低”)原因                                                
(3)请设计一个实验,验证产物是Mg3N2,写出操作步骤、现象和结论:
_____________________________________________________________________          

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

如图所示是一套实验室制气装置,用于发生、干燥和收集气体。下列各组物质中能利用这套装置进行实验的是

A.铜屑和稀硝酸
B.二氧化锰和浓盐酸
C.用浓氨水和生石灰反应
D.碳酸钙和稀盐酸

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