氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3,还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下:
(1)氧化铜矿石粉碎的目的是 。
(2)写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。
(3)“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是 。
(4)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。
(5)加入铁屑的作用是 、 。
(6)下表和下图为“烘干粉碎”的试验结果。
序号 | t/h | t/℃ | m/g | x |
1 | 3 | 80 | 5 | 4 |
2 | 3 | 160 | 10 | 1 |
3 | 4 | 160 | 10 | 0.8 |
4 | 4 | 160 | 5 | 0 |
5 | 5 | 80 | 5 | 3 |
6 | 5 | 160 | 15 | 1 |
19.(15分)
(1)增大接触面积,加快化学反应速率。(2分)
(2)Cu2(OH) 2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑(2分)
(3)适当降低溶液的酸性,使Fe3+水解成沉淀而除出(2分)
(4)烧杯、玻璃棒、漏斗(3分,各1分)
(5)使母液中Fe3+转化为Fe2+(1分)、除去Cu2+,提高硫酸亚铁晶体的纯度(1分,
其他合理答案也给分)。
(6)160℃、3h,125(±5)℃、4.0h (4分,每空2分)
解析试题分析:(1)根据加快化学反应速率的方法,氧化铜矿石粉碎,增大与硫酸的接触面积,加快了两者反应的速率。
(2)写离子方程式不仅要质量守恒定量,还要符合电荷守恒定量,先确定反应物是Cu2(OH) 2CO3和H+,酸和盐的反应应该生成别一种酸和别一种盐,所以生成物是Cu2+和H2CO3,H2CO3不稳定分解成H2O+CO2。
(3)该实验的目的是联合生产硫酸铜和硫酸亚铁,硫酸铜通过滤液蒸发结晶,烘干粉碎可以制取,因此硫酸亚铁由另一条线获得,经“中和/过滤”所得滤渣应该是含铁的沉淀——Fe(OH)3,由于前一步只加入KMnO4,目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,Fe3是弱碱阳离子,水解后生成Fe(OH)3和H+,根据题目所给条件“中和/过滤”,很容易想到用CaCO3中和过量的硫酸,降低了溶液的酸性, 促进Fe3+水解成沉淀Fe(OH)3而除出。
(4)过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
(5)溶液中的大部分Fe3+水解成沉淀Fe(OH)3,还有少量Cu2+和Fe3+存在于滤液中,加入铁屑不仅使母液中Fe3+转化为Fe2+,而且同时除去Cu2+,提高硫酸亚铁晶体的纯度,不会引入新的杂质离子。
(6)根据表2和图6可知,由CuSO4·5H2O脱水制CuSO4·H2O,那么X应该是1,温度应选160℃,时间选3h,由FeSO4·7H2O脱水制FeSO4·3H2O,在图上找到3对应的坐标为(125℃±5,4.0h)。
考点:本题以工艺流程为基础,考元素及化合物、化学实验基本操作、化学图像识别等相关知识。
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
下列有关实验的说法正确的是
A.用pH试纸蘸取NaOH溶液,立刻与比色卡对比,测定NaOH溶液的Ph |
B.通过观察图中导管水柱的变化,验证铁钉生锈的原因主要是吸氧腐蚀 |
C.均不能采取将溶液直接蒸干的方法制得AIC13、A12(SO4)3、FeC13、Fe2(SO4)3 |
D.滴定用的滴定管、锥形瓶和配制一定物质的量浓度溶液用的容量瓶,使用前均要润洗 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(一)实验室用Na2CO3·10H2O配制500ml 0.10mol·L-1的Na2CO3溶液,填空并请回答下列问题:
(1)根据实验要求填表:
应量取Na2CO3·10H2O的质量/g | 应选用容量瓶的规格/mL | 除容量瓶外还需要的其它玻璃仪器 |
| | |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
钾水玻璃以其优异的性能广泛用于防腐、铸造、油田、钻井或各种高档涂料中。钾水玻璃中硅含量的测定可以采用氟硅酸钾容量法,其步骤为:
①称取试样溶解在含有过量的氟离子和钾离子的强酸溶液中,硅能与氟离子、钾离子作用生成氟硅酸钾(K2SiF6)沉淀;
②沉淀分离后于热水中水解,生成HF、H2SiO3、KF;
③过滤除去硅酸沉淀,用氢氧化钠标准溶液滴定滤液。
(1)上述步骤②中的水解反应方程式为 ;步骤③中反应的离子方程式为: 。
(2)在步骤③中,若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管,则测得的硅元素含量将 (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。
(3)若每次称取试样的质量为1.00g,重复滴定四次,消耗1.00 mol·L-1氢氧化钠标准溶液的体积为分别为16.80mL、19.90mL、20.00mL、20.10mL,试计算该试样中硅元素的质量分数(以二氧化硅计),写出计算过程。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
作为高中生,学会利用我们课堂上学到的知识来解决生活中的一些问题,是我们学习的重要目的之一。重庆一中某化学实验兴趣小组,一行四人,利用实验室老师提供的基本仪器和药品,自行购置了鸡蛋,食醋等生活用品,进行了如下探究。
I. 甲同学老家在山西,对儿时在家乡品尝到的山西老陈醋的滋味记忆犹新,跟随父母来到重庆后,总是觉得超市买到的醋不如儿时的味道,查阅相关资料后,得知以下信息:
①醋分两种,酿造醋和配制醋。正宗的老陈醋必须经长久时间酿造才得此美味,市场上多充斥着工业醋酸加水勾兑的配制醋。
②酿造醋国家标准为醋酸含量必须大于3.50 g/100mL,而配制醋国家标准仅为1.50 g~3.50g/100mL。
③在老师的帮助下,测定了超市购买的食醋中,醋酸的物质的量浓度为0.75mol/L。
(1)请帮助张同学计算从超市购买的食醋中醋酸含量为_______g/100mL,属于____________醋(填“酿造”或“配制”)。(提示:醋酸摩尔质量为60g/mol)
(2)请写出醋酸与鸡蛋壳(主要成分为CaCO3)反应的离子方程式_______________________________。
II. 下图是重庆一中化学实验室浓盐酸试剂标签上的部分内容。乙同学现用该浓盐酸配100mL1mol/L的稀盐酸。可供选用的仪器有:①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④药匙;⑤量筒;⑥托盘天平;⑦玻璃棒。请回答下列问题:
(1)配制稀盐酸时,还缺少的仪器有 ;
(2)经计算,配制100mL1mol/L的稀盐酸需要用量筒量取上述浓盐酸的体积为 mL(保留小数点后一位);
(3)对所配制的稀盐酸进行测定,发现其浓度小于1mol/L,引起误差的原因可能是 。
A.定容时俯视容量瓶刻度线 |
B.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水 |
C.转移溶液后,未洗涤烧杯和玻璃棒 |
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,再加水至刻度线 |
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题
草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为: ;
预期现象是:
①溶液的颜色由 色变为 色,
②其中加入 mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
实验 编号 | A(KMnO4溶液浓度/mol·L-1) | B(草酸溶液浓度/mol·L-1) | C(硫酸溶液浓度/mol·L-1) | 褪色时间/s |
1 | 3 | 3 | 1 | 336 |
2 | 1 | 2 | 3 | 82 |
3 | 3 | 1 | 3 | 76 |
4 | 1 | 3 | 2 | 133 |
5 | 2 | 3 | 3 | 102 |
6 | 3 | 2 | 2 | 156 |
7 | 2 | 2 | 1 | 300 |
8 | 2 | 1 | 2 | 115 |
9 | 1 | 1 | 1 | 200 |
| A(KMnO4溶液) | B(草酸溶液) | C(硫酸溶液) | ||||||
浓度/mol·L-1 | 0.005 | 0.010 | 0.015 | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 6 | 12 | 18 |
平均褪色时间/s | 138.3 | 172.3 | 189.3 | 130.3 | 179.3 | 190.3 | 278.7 | 134.7 | 86.7 |
c(H2SO4)/mol·L-1 | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 |
褪色时间/s | 67 | 83 | 90 | 103 | 129 | 146 | 200 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
(10分)某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填字母):__________。
名称 | 托盘天平(带砝码) | 小烧杯 | 坩埚钳 | 玻璃棒 | 药匙 | 量筒 |
仪器 | ||||||
序号 | a | b | c | d | e | f |
温度 实验次数 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 温度差平均值 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 31.2 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。请按要求填空:
Ⅰ.探究氯气与氨气的反应
(1)为制取干燥氨气,可将装置C与________(填装置编号)连接;装置C中的烧瓶内固体宜选用________。
a.碱石灰 b.氯化钙 c.五氧化二磷 d.生石灰
(2)装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气,则两个E装置内的药品依次是________________。
(3)装置F可用于探究氯气与氨气(已知氯气与氨气可发生反应:3Cl2+2NH3=N2+6HCl)的反应。实验时打开弹簧夹1、3,关闭2,先向烧瓶中通入________,然后关闭1、3,打开2,向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体。实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子__________________________________________________________。
Ⅱ.探究某些物质的性质
(4)利用装置A、E,可设计实验比较Cl-和Br-的还原性强弱,能证明结论的实验现象是_______________________________________________________。
(5)若利用装置A、E进行乙烯与溴水反应的实验,写出反应的化学方程式_________________________________________________________________。
(6)将装置B、C分别与F相连后,进行H2S与SO2反应的实验。F的烧瓶中发生反应的化学方程式为______________________;F的烧杯所起的作用是_________________________________________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
研究性学习小组对某硫酸亚铁晶体(FeSO4?xH2O)热分解研究,该小组同学称取ag硫酸亚铁晶体样品按图1高温加热,使其完全分解,对所得产物进行探究,并通过称量装置B质量测出x的值。
(1)装置B中硫酸铜粉末变蓝,质量增加12.6g,说明产物中有水,装置C中高锰酸钾溶液褪色,说明产物中还有 。
(2)实验中要持续通入氮气,否则测出的x会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)硫酸亚铁晶体完全分解后装置A中还残留红棕色固体Fe2O3。
(4)从理论上分析得出硫酸亚铁分解还生成另一物质SO3,写出FeSO4分解的化学方程式 。
(5)装置D球形干燥管的作用 。
(6)某研究所利用SDTQ600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4?xH2O)进行热分解,获得相关数据,绘制成固体质量——分解温度的关系图如图2,根据图2中有关数据,可计算出FeSO4?xH2O中的x
=_________________________。
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