(14分)利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下:
试回答下列问题:
(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理,可能发生反应的离子方程式有 。
(2)为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶,在加入稀H2SO4的同时,还通入O2。通入O2的目的是(用化学反应方程式表示) 。
在实验室中,常将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示)。
(3)写出烧瓶中发生反应的离子方程式为
(4)广口瓶的作用是
(5)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下
设计:将3.2 g铜丝放到45 mL 1.5 mol·L-1的稀硫酸中,控温在50 ℃。加入18 mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60 ℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5 g。请回答:
①加热时温度不宜过高的原因是 ;
②本实验CuSO4·5H2O的产率为 。
⑴ Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,2Fe3++Fe=3Fe2+,Fe+2H+=Fe2++H2↑;
⑵ 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 或2Cu+O2=2CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O ;
⑶ 3Cu+8H++3NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O ;
⑷ 安全瓶 ;⑸ ①防止双氧水分解 ;②84% 。
解析试题分析:(1)铁丝表面有铁锈。投入稀H2SO4中发生反应的两种方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;2Fe3++Fe=3Fe2+;Fe+2H+=Fe2++H2↑;(2)为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶,在加入稀H2SO4的同时,还通入O2。通入O2的目的是使Cu变为氧化铜,与酸反应得到CuSO4.反应的方程式为:2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 或2Cu+O2=2CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O ;(3)在烧瓶中Cu与稀硝酸发生反应的离子方程式为:3Cu+8H++3NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O ;(4)广口瓶的作用是安全瓶,防止倒吸现象的发生;(5)①加热时温度不宜过高是由于在反应的过程中使用了H2O2,而H2O2受热容易分解,使用温度不宜过高。②n(Cu)=" 3.2" g÷64g/mol=0.05mol,n(H2SO4)=" 0.045" L×1.5 mol/L=" 0.0675" mol硫酸过量,所以产生的CuSO4按照Cu来计算,理论产量:0.05mol×250g/mol=12.5g。因此CuSO4·5H2O的产率为(10.5 g÷12.5g)×100%=84%。
考点:考查物质的制取方法、化学方程式、离子方程式的书写、反应条件的选择及物质的产率的计算。
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
将ag镁铝合金投入到x mL 2mol/L的盐酸中,金属完全溶解后,再加入y mL 1mol/L的氢氧化钠溶液,得到的沉淀量最大,质量为(a+1.7)g。下列说法不正确的是
A.镁铝合金与盐酸反应转移电子总数为0.lNA | B.x=2y |
C.沉淀是Mg(OH)2和Al(OH)3的混合物 | D.2x=y |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(16分)某校高三同学高考前重做以下两个课本实验,请你回答实验过程中的相关问题:
(1)铝热反应实验:取磁性氧化铁粉按课本中的实验装置(如图)进行铝热反应,将反应
后所得“铁块”溶于盐酸,向反应后的溶液中滴加KSCN溶液,发现溶液变血红色。
①出现这种现象的原因,除了因“铁块”中可能混有没反应完的
磁性氧化铁外,还有一种可能原因是 。
② 若要证明反应所得“铁块”中含有金属铝,可用 (填化学式)溶液,所发生反应的离子方程式为 。
(2)化学反应速率影响因素的探究实验:
KI在经酸化的溶液中被空气氧化的反应式为:4H+ + 4I-+ O2 = 2I2 + 2H2O。该反应的速率受温度、酸度、溶剂、试剂浓度等影响,可用淀粉与碘的显色反应来观测该反应的速率。已知,淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低,高于75℃则不能显色;淀粉浓度越高显色越灵敏、颜色也越深。
实验小组拟用0.8 mol·L-1 KI溶液、0.1 mol·L-1H2SO4溶液、淀粉溶液等来探究温度、酸度对上述反应速率的影响,他们做了A—C三组实验,部分实验数据如下表:
编号 | 温度/℃ | H2SO4体积/mL | KI溶液体积/mL | H2O体积/mL | 淀粉溶液 / mL | 出现蓝色时间 /s |
A | 39 | 10 | 5 | 5 | 1 | 5 |
B | TB | 10 | 5 | 5 | 1 | 没出现蓝色 |
C | 5 | 10 | 5 | 5 | 1 | 39 |
D | | | | | | t |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(18分)工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备CuSO2·5H2O的主要流程如下:
(1)下列装置可用于吸收气体X的是___________(填代号)。
(2)某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。
①装置B中的药品为_____________。
②实验时,依次进行如下操作:组装仪器、__________________、加装药品、通入气体、_____________________、点燃酒精灯。
(3)熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO,选用提供的试剂,设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。
提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。
_______________________________________________________________________。
(4)向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应),混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为___________________。
(5)用滴定法测定所得产品中CuSO4·5H2O的含量,称取a g样品配成100 mL溶液,取出20.00 mL,用c mol·滴定剂EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点(滴定剂不与杂质反应),消耗滴定剂b mL。滴定反应如下:。则CuSO4·5H2O质量分数为__________。滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准溶液,则会导致测定结果偏_______。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(本题共13分)甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。
步骤 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 向2mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液 | 溶液由棕黄色变为红褐色,并有少量刺激性气味的气体逸出 |
步骤 | 操作 | 现象 |
Ⅱ | 用激光笔照射步骤I中的红褐色溶液 | 出现“丁达尔效应” |
步骤 | 操作 | 现象 |
Ⅲ | 向1 mol?L-1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2 | 溶液由黄色变为红褐色 |
Ⅳ | 用激光笔照射步骤Ⅲ中的红褐色溶液 | 没有出现“丁达尔效应” |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动:
[探究一](1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)称取碳素钢6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+之外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用 (选填序号)。
A.KSCN溶液和氯水 B.铁粉和KSCN溶液
C.浓氨水 D.酸性KMnO4溶液
②乙同学取560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4反应,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析,丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体,其中Q1气体,在标准状况下,密度为0.0893 g·L-1。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)分析Y气体中的Q2气体是如何生成的 (用化学方程式表示)。
(5)已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水,为确认Q2的存在,需在装置中添加洗气瓶M于 (填序号)。
A.A之前 B.A—B间
C.B—C间 D.C—D间
(6)如果气体Y中含有Q1,预计实验现象应是 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
已知A为淡黄色固体,T、R为两种常见的用途很广的金属单质,D是具有磁性的黑色晶体,C是无色无味的气体,H是白色沉淀。推断A—W物质各是什么,回答下列问题。
(1)写出下列物质的化学式:D: N: 。
(2)A和水的反应属于下列何种反应类型 (填序号)。
A.化合反应 B.氧化还原反应 C.离子反应 D.置换反应
(3)若要确定E溶液中是否含有W物质,所选试剂为 (填序号)。
A.氯水和KSCN溶液 B.KSCN溶液
C.浓氨水 D.酸性高锰酸钾溶液
(4)B与E混和得到H并在潮湿空气中变成M的过程中,可能观察到的现象: ;
(5)B和R反应生成N的离子方程式: ;
M→W的离子方程式: ;
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
铝热反应是铝的一个重要性质,该性质用途十分广泛,不仅被用于焊接钢轨,而且还常被用于冶炼高熔点的金属如钒、铬、锰等。
(1)某校化学兴趣小组同学,取磁性氧化铁按教材中的实验装置(如图甲)进行铝热反应,现象很壮观。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,发现溶液变血红色。出现这种现象的原因,除了可能混有没反应完的磁性氧化铁外,还有一个原因是 。
(2)若证明上述所得“铁块”中含有金属铝,可选择 (填试剂名称),所发生反应的离子方程式为 。
(3)为克服图甲的缺陷改用图乙装置进行铝热反应。取反应后的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,溶液没有出现血红色。为测定该实验所得 “铁块”的成分,实验流程如图所示。
几种氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示。
| Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀时的pH | 7.5 | 2.8 | 4.2 | 9.6 |
沉淀完全时的pH | 9.0 | 4.0 | 5 | 11 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。
⑴利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2(C2O4)3·5H2O]的实验流程如下图所示:
①为抑制FeCl3水解,溶液X为 。
②上述流程中FeCl3能被异丙醚萃取,其原因是 ;检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe3+的方法是 。
③所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗涤,其目的是 。
④为测定所得草酸铁晶体的纯度,实验室称取a g样品,加硫酸酸化,用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4,KMnO4标准溶液应置于如图所示仪器 (填“甲”或“乙”)中。下列情况会造成实验测得Fe2(C2O4)3·5H2O含量偏低的是 。
a.盛放KMnO4的滴定管水洗后未用标准液润洗
b.滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
c.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
⑵某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液(溶质为FeCl2、CuCl2、FeCl3)出发,制备单质铜和无水FeCl3,再由FeCl3合成Fe2(C2O4)3·5H2O。请补充完整由蚀刻废液制备单质铜和无水FeCl3的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、盐酸、NaOH溶液和H2O2溶液):向废液中加入足量铁粉,充分反应后过滤; ;调节溶液pH,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得FeCl3·6H2O; ,得到无水FeCl3。
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