Question

某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl2·2H2O晶体，流程如下：

（1）在实验室中，欲用37％(密度为1．19 g·mL-1)的盐酸配制500 mL 6 mol·L-1的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有? ?? ? 、?? ??? 。

（2）①若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中，不需要的是??? (填下列各项中序号)。

②CuCl2溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O。

欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡，除滤液A外，下列试剂中，还需要的是?? ??? (填下列各项中序号)。

a．FeCl3固体 ????? b．CuCl2固体 ???? c．蒸馏水

（3）某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时，固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示。

①CuS矿样在焙烧过程中，有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成，转化顺序为：

第①步转化主要在200～300oC范围内进行，该步转化的化学方程式为??????????????????????????????????????????????????????????????? 。

②300～400oC范围内，固体质量明显增加的原因是? ??????? ? ，上图所示过程中，CuSO4固体能稳定存在的阶段是??? (填下列各项中序号)。

a．一阶段??? b、二阶段??? c、三阶段? d、四阶段

③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程，并验证所得气体为SO2和O2的混合物。

a．装置组装完成后，应立即进行的一项操作是? ???????????? 。

b．当D装置中产生白色沉淀时，便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为? ??? ? 溶液。

c．若原CuS矿样的质量为l0．0 g，在实验过程中，保持温度在760oC左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为8．0 g，则原矿样中CuS的质量分数为?? ?? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）（4分）胶头滴管（2分）? 500mL容量瓶（2分）

（2）（4分）①cd（2分）②c（2分）

（3）（12分）①2CuS+O2=Cu2S+SO2（2分）②Cu2S转化为CuSO4（2分）? c（2分）

?? ③a.检验装置的气密性（2分） b.氯化钡（BaCl2）（2分） c.96%（2分）

【解析】

试题分析：（1）由浓盐酸配制稀盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还需要：胶头滴管、500mL容量瓶。

（2）①由CuCl2溶液制取CuCl2?2H2O，需要进行蒸发浓缩、降温结晶，然后过滤可得CuCl2?2H2O晶体，所以不需要c、d操作。

②FeCl3溶液为黄色，CuCl2溶液为蓝色，对原平衡体系溶液的颜色产生干扰，而加入蒸馏水可使平衡向逆反应方向移动，溶液的颜色发生改变，可证明滤液A(绿色)中存在上述平衡，故c项正确。

（3）①根据流程图CuS与O2反应生成Cu2S，还应生成SO2，化学方程式为：2CuS+O2=Cu2S+SO2

②第②步转化，由Cu2S转化为CuO?CuSO4，所以300～400oC范围内，固体质量明显增加的原因是Cu2S转化为CuSO4；第二阶段生成了CuSO4，第四阶段固体质量减小，CuSO4发生了分解反应，所以CuSO4固体能稳定存在的阶段是第三阶段。

③a.实验装置组装完后应首先检验装置的气密性；b. SO2与BaCl2不反应，SO2、O2与BaCl2溶液反应可以生成BaSO4沉淀，所以装置D中原来盛有的溶液为BaCl2溶液；c. 矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体CuO，根据Cu元素质量守恒，可知CuS ~ CuO ，所以CuS的质量为8g÷80g/mol×96g/mol=9.6g，则原矿样中CuS的质量分数为：9.6g÷10.0g×100%=96%

考点：本题考查基本仪器、基本操作、化学平衡、化学方程式的书写、化学计算。