题目内容
【题目】某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍,银白色金属)等金属,已知Ni的金属活动性在氢前,NiSO4易溶于水。如下是某工厂回收部分金属的流程图。
(1)金属板中加稀硫酸前通常要先进行粉碎处理,这样操作的目的是_____。
(2)操作①中玻璃棒的作用是_____。
(3)滤液①种含有的阳离子有_____种;请写出在滤液①中加过量铁粉发生的一个反应的化学方程式_____。
(4)滤渣①中加稀硫酸并通氯气发生的反应为:2Cu+O2+2H2SO42X+2H2O,其中X的化学式为_____。
(5)铁和镍的金属活动性顺序是_____。
【答案】使反应物充分接触,加快反应速率 引流 3; Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,或Fe+NiSO4=FeSO4+Ni CuSO4 铁排在镍前面
【解析】
(1)金属板中加稀硫酸前通常要先进行粉碎处理,这样操作的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应物充分接触,加快反应速率。
(2)通过过滤可将难溶于水的固体与液体分离,操作①是过滤,其中玻璃棒的作用是引流。
(3)金属活动性顺序中,氢前的金属能与稀硫酸反应生成氢气,Fe、Cu、Au、Ag、Ni中,Fe、Ni能与稀硫酸反应,且进入过量的稀硫酸,所以滤液①种含有的阳离子有亚铁离子、镍离子和氢离子3中阳离子;在滤液①中加过量铁粉时,得到固体是铁和镍,说明铁比镍活泼,铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铁和硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,Fe+NiSO4=FeSO4+Ni。
(4)化学反应前后各种原子个数相等,由2Cu+O2+2H2SO42X+2H2O可知,反应前有2Cu、10O、4H、2S,反应后(X除外)有4H、2O,所以2X中有2Cu、8O、2S,X的化学式为CuSO4。
(5)金属活动性顺序中,排在前面的金属能将排在后面的金属从其化合物的水溶液中置换出来,铁能和硫酸镍反应生成硫酸亚铁和镍,说明铁比镍活泼,铁和镍的金属活动性顺序是铁排在镍前面。
【题目】常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是______。
(2)探究生成的气体是什么?用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
(查阅资料)Fe304不溶于水,能与盐酸反应且没有气体生成。
常见铁的氧化物 | FeO | Fe2O3 | Fe304 |
颜色、状态 | 黑色粉末 | 红棕色粉末 | 黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 | 否 | 否 | 能 |
(初步验证)试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
(猜想与假设)猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;
猜想二:剩余固体是______。
(实验探究)
实验操作 | 实验现象及结论 |
取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸。 | 固体全部溶解,并且没有______产生,说明猜想二成立。 |
(实验结论)铁和水蒸气反应的化学方程式为______。
(反思与交流)该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是______。
【题目】我市北临渤海,有保存最完整、且唯一新老堤并存的贝壳堤岛。贝壳的成分是CaCO3(其他成分既不溶于水也不与盐酸反应)。某兴趣小组为了测定该贝壳样品中碳酸钙的质量分数,将一定量的贝壳样品放入烧杯中,再将100g稀盐酸分4次加入烧杯中,每次均充分反应。实验数据记录如表:
次数 | 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 |
加入稀盐酸的质量/g | 25 | 25 | 25 | 25 |
反应后烧杯中物质的总质量/g | 36.4 | 59.6 | 83.8 | 108.8 |
(1)第1次加入稀盐酸充分反应后,生成二氧化碳的质量是______g。
(2)该贝壳样品中碳酸钙的质量____
【题目】实验室常用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的化学方程式:______。
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
(提出猜想)除MnO2外、CuO也可以作KClO3分解的催化剂。
(完成实验)按下表进行实验:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好(℃)
实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
① | KClO3 | 580 |
② | KClO3、MnO2(质量比1:1) | 350 |
③ | KClO3、CuO(质量比1:1) | 370 |
④ | KClO3、MnO2(质量比1:3) | 320 |
(分析数据、得出结论)
(1)由实验______的对比,证明猜想合理:
(2)对比实验①②④你得出的认识是______。
(反思)
(1)若要证明CuO是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后质量和______不变;
(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证______。