(10分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成严重威胁。某研究性学习小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含Cu、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并用如下流程制备胆矾晶体(CuSO4?5H2O):
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ |
开始沉淀 | 1.5 | 6.4 | 4.2 |
完全沉淀 | 3.2 | 8.9 | 6.7 |
(1)Au、Pt (2)使Fe2+氧化为Fe3+
(3)H+ + OHˉ = H2O Fe3+ + 3OHˉ= Fe(OH)3↓
(4)蒸发浓缩 冷却结晶
(5)96%(无计算过程不得分)
解:n(Na2S2O3) = 0.012L×0.1000mol·L-1=" 0.0012" mol
2CuSO4·5H2O~I2~2S2O
n(CuSO4·5H2O) = n(Na2S2O3) =" 0.0012" mol
m(CuSO4·5H2O) =" 0.0012" mol×250g·mol-1 = 0.30g
w(胆矾) =
解析试题分析:⑴在金属混合物中只有Au、Pt不溶于硝酸,故滤渣Ⅰ的主要成份是Au、Pt。
⑵过滤I的滤液中含有Cu2+、Fe3+、Fe2+,根据这些阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH可知,加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,才能将铁转化为Fe(OH)3沉淀除去。
⑶在沉淀过程中加入NaOH,中和H+(H+ + OHˉ = H2O),提高pH使Fe3+转化Fe(OH)3沉淀(Fe3+ + 3OHˉ= Fe(OH)3↓)。
⑷过滤Ⅱ的滤液中含有CuSO4,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得胆矾晶体。
⑸详见参考答案的解答过程
考点:考查化工生产流程图。
科目:高中化学 来源: 题型:单选题
一定量碳酸氢钠与过氧化钠的混合物在密闭体系中充分加热后,排出气体,固体残留物组成不可能是( )
A.NaOH和Na2CO3 | B.Na2O2、NaOH和Na2CO3 |
C.NaOH | D.Na2CO3 |
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科目:高中化学 来源: 题型:单选题
NaCl是一种化工原料,可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是( )
A.石灰乳与Cl2的反应中Cl2既是氧化剂,又是还原剂 |
B.25℃,NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 |
C.常温下干燥Cl2能用钢瓶贮运,所以Cl2与铁不反应 |
D.图中所示转化反应都是氧化还原反应 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(12分)某研究性学习小组为了测定某品牌合金中铝的含量,现设计了如下实验:
已知:(1)该铝合金的主要成分为铝、镁、铜、硅。
(2)常温下,硅能和NaOH发生反应:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。
请回答下列问题:
(1)固体A的成分是 ;
(2)生成固体B的离子方程式为 ;
步骤③中生成沉淀的离子方程式为 ;
(3)检验步骤③中沉淀是否洗涤干净的实验操作为
;
(4)该样品中铝的质量分数是 ;(用a、b表示)
(5)下列因操作不当,会使测定结果偏大的是 ;
A.第①步中加入NaOH溶液不足 | B.第②步中加入盐酸不足时 |
C.第③步中沉淀未用蒸馏水洗涤 | D.第④步对沉淀灼烧不充分 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(9分)有关物质间有下图所示的转化关系。其中:A的浓溶液与单质B在加热时才发生反应①;A的稀溶液与足量B发生反应②。据此填写下列空白:
(1)反应④的现象是 。
(2)写出反应②的离子方程式 。
(3)根据题示信息判断,A的浓溶液和单质B加热时能否产生G,说明理由(写出化学方程式回答):
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(6分)中学化学常见的物质A、B、C、D、E、X有如图所示转化关系。已知A、D是单质,B为氧化物,反应①在高温下发生。
(1)若A、D、X为非金属单质,E是常见的温室气体,则A为____________,X为___________(用化学式填空)。
(2)若A为金属单质,D为非金属单质,X为盐酸,则反应①的化学方程式为________________;反应②的离子方程式________________________________。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(10分)如图是部分短周期元素的单质及其化合物(或其溶液)的转化关系,已知B、C、D、E是非金属单质,且在常温常压下都是气体;化合物G的焰色反应为黄色,化合物I和J通常状况下呈气态;反应①是化工生产中的一种重要的固氮反应。
(1)单质E的结构式_____________
(2)F和H2O反应的化学方程式为_____________________________,该反应中被氧化与被还原的物质的物质的量之比是_________________
(3)铵盐H中阳离子的电子式_______________,检验H 中阳离子的方法是____________________
_____________________________________________________________________________
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
(18分)铁及其他合物在工业生产中有着广泛的应用。请按要求回答下列问题:
I.工业上利用硫酸铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2等)为原料提取Fe2O3,工艺流程如下图1:
(1)滤液X中所含金属阳离子有 。
(2)步骤②中理论上发生反应的离子方程式依次为 。
(3)结合图2,分析步骤③调节pH的目的是 。
(4)假设流程中矿渣中的铁元素100%转化到产品中,则硫酸铁矿烧渣样品中Fe2O3的质量分数范围为(含m、n的代数式) 。
(5)请设计实验室中以硫酸铁矿烧渣为原料提取氧化铁的另一种方案:向硫酸铁矿烧渣原料中加入过量稀硫酸、充分搅拌、过滤,再向滤液中加入足量的 溶液,接下来的一系列操作是搅拌、 、洗涤、 ,最后获得纯净的产品Fe2O3。
Ⅱ.几位同学用铁盐溶液清洗试管中银镜,实验设想如下:
(6)甲:认为含Fe3+的盐无法洗去银镜。依据是Fe3+的氧化性(填“强于”或“弱于”) Ag+的氧化性,所以反应Fe3++Ag→Fe2++Ag+不可以发生。
(7)乙:查资料发现,用FeCl3溶液可以清洗银镜,于是他亲自动手实验,发现银镜迅速消失,另外还观察到溶液变为浅绿色;为验证Fe3+的还原产物,可选择的试剂为 。结合甲的分析和自己的实验现象他得出结论:反应Fe2++Ag→Fe3++Ag是(填“可逆”或“不可逆”) 反应。
(8)丙:结合甲、乙的设想,他用Fe(NO3)3溶液做对比实验,发现清洗银镜的速率慢许多,他重新观察乙的实验试管中有白色沉淀,于是结合化学平衡理论分析,得出用FeCl3溶液清洗银镜的离子方程式: 。
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:
(1)杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于 上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用 ,灼烧后的坩埚应放在 上,不能直接放在桌面上。
实验所用仪器:
a.蒸发皿
b.石棉网
c.泥三角
d.表面皿
e.坩埚钳
f.试管夹
(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,灼烧后含有少量铜的可能原因是 。
a.灼烧过程中部分氧化铜被还原
b.灼烧不充分铜未被完全氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜
d.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、 、冷却结晶、 、自然干燥。
(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有明显的两个优点是 、 。
(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少进行 次。
(6)若测定结果x值偏高,可能的原因是 (填字母编号)。
a.加热温度过高
b.胆矾晶体的颗粒较大
c.加热后放在空气中冷却
d.胆矾晶体部分风化
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