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孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下:

请回答下列问题:

(1)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为________(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为________(填代号)。

a.KMnO4 b.(NH4)2S

c.H2O2 d.KSCN

(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过加热蒸发、________、过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是________。

(3)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入)________(填化学式)。若实验过程中有氨气逸出,应选用下列________装置回收(填代号)。

(4)欲测定溶液A中Fe2+浓度,需要用容量瓶配制某标准溶液,定容时视线应____________,直到__________。用KMnO4标准溶液滴定时应选用__________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。

 

(每空2分共18分)

(1)c;d (2)冷却结晶;引流 (3)NH3(或NH3?H2O);b

(4)平视凹液面(或与刻度线相平),溶液凹液面最低处与刻度线相切;酸式

【解析】

试题分析:(1)本实验要除去Fe2+、Fe3+等离子,先加入合适的氧化剂时不能引入新的杂质,可加入H2O2,发生的反应为:2H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++4H2O,因Fe3+遇KSCN溶液变为血红色,则可用KSCN检验Fe3+,故答案为:c;d。

(2)从溶液中要析出晶体,采用冷却结晶法,然后进行过滤等操作,过滤用到的仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸等仪器,其中玻璃棒在过滤时起到引流的作用,。

(3)CaCl2溶液不能与CO2反应,加入碱能反应,但又不能引入杂质,应通入NH3,实验室收集氨气时要注意防止倒吸,因为氨气极易溶于水,吸收时导管不能插入到液面以下,可用倒置的漏斗,故答案为:NH3?H2O;b。

(4)读数时不能人为带来误差,视线要与刻度线相平,溶液凹液面最低处与刻度线相切,又高锰酸钾具有强氧化性,则只能用酸式滴定管盛装高锰酸钾溶液,故答案为:与刻度线相平,溶液凹液面最低处与刻度线相切;酸式。

考点:本题考查化学流程的分析、实验基本操作、物质的制取和提纯、离子的检验。

 

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(1)写出温度高于570℃时反应的化学方程式

(2)中学教材中用下图所示实验装置,完成铁粉与水蒸气反应的演示实验。实验中使用肥皂液的作用是 。

(3)如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精灯及其必要的仪器和物品,请在答题卷的方框中画出你设计的实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)。

说明:①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。

水槽: 试管: 蒸发皿: 玻璃导管:(但应标示出在液面上或液面下)

②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等,在示意图中不必画出。如需加热,在需加热的仪器下方,标以“△”表示。

(4)甲同学对实验后的黑色固体产物X含有哪些物质进行了如下实验:

实验步骤

实验操作

实验现象

取少量黑色固体产物X(假定成分分布均匀)放入试管中,加入盐酸,微热。

黑色粉末逐渐溶解,有少量气泡产生。

取实验Ⅰ反应后的溶液少许,滴加几滴KSCN溶液,振荡。

溶液没有出现血红色。

取实验Ⅰ反应后的溶液少许,滴加几滴酸性KMnO4溶液,振荡。

高锰酸钾溶液褪色。

 

根据以上实验事实,能确定固体X中存在的物质是 ,但不能确定X的成分,原因是 。

(5)乙同学为了探究实验后的固体产物是否存在Fe3O4设计下列实验方案:

①取固体样品m1 g,溶于足量的稀盐酸;

②向①反应后的溶液中加入足量H2O2的和氨水,充分反应后,过滤、洗涤、干燥;

③将②中所得固体进行灼烧,得到红棕色固体m2 g。

溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为 ;m1与m2的比值在 范围内时,才能确定固体样品中一定存在Fe3O4。

 

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