题目内容

某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，以该矿样为原料生产CuCl2?2H2O晶体。

已知：在20℃时，氯化铜的溶解度是73g；常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
金属离子
开始形成氢氧化物沉淀的pH
完全形成氢氧化物沉淀的pH
Fe2+
7.0
9.0
Fe3+
1.9
3.2
Cu2+
4.7
6.7
回答下列问题：
（1）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质、下图所示装置制取氧气，试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式

（2）在焙烧过程中还有废气产生，其中一种是主要的大气污染物。
若在实验室中以碱液吸收处理之，下列A、B、C装置中可行的是____（填字母）；若选用甲装置，则烧杯中的下层液体可以是          

（3）步骤②酸浸过程中，需要用到3 mollL的盐酸l00mL，配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有____；
（4）步骤④加入物质X的目的是       ，物质X可以选用下列物质中的       ；
A．氧化铜    B．稀盐酸    C．氨水   D．氧化亚铁
（5）在整个生产流程中，共需要进行              次过滤操作。
（1）2H2O2 = 2H2O+O2↑，2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH+O2↑
（2）AB 四氯化碳
（3）100ml容量瓶、量筒
（4）调节溶液的pH，使Fe3+以Fe(OH)3沉淀的形式析出   A
（5）3
（1）根据装置图可知是固液不加热制气体，所以用H2O2和Na2O2来制取O2反应方程式为：2H2O2 = 2H2O + O2 ↑，2Na2O2 + 2H2O ="4NaOH" + O2 ↑
（2）尾气中含有的是SO2，SO2为酸性氧化物，极易溶于水，可由碱液吸收，但易形成倒吸，故可采用AB装置防倒吸：A中的干燥管可缓冲倒吸、B装置中的试管可做安全瓶；
若选用甲装置，可采用密度大于水的有机溶剂，例如四氯化碳，也可起到防倒吸的作用
（3）配制盐酸一般采取稀释的方法，用量筒量取一定的浓盐酸；
还需要选用100 mL容量瓶的容量瓶进行配制
（4）根据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH可知，只要调节pH值，就可以Fe3+以Fe(OH)3沉淀的形式析出，达到除杂的目的。为了不引入新杂质，还能调节pH值，所以选铜的难溶物，如CuO、Cu(OH)2、CuCO3等
（5）除了图示的两次过滤操作外，对CuCl2浓缩结晶后，还需要过滤才可得到产品，故共需要三次过滤操作
练习册系列答案
相关题目
（10分）黄铁矿（主要成分为FeS2）曾是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究。
[实验一]测定硫元素的含量。
I．将m1 g该黄铁矿样品放入如图所示装置（夹持和加热装置省略）的石英管中，从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2

II．反应结束后，将乙瓶中的溶液进行如下图所示处理。

[实验二]测定铁元素的含量。
III．测定铁元素的含量的实验步骤如下图所示。

问题讨论：
（1）上述装置中，甲瓶内所盛试剂是            溶液。
（2）向乙瓶溶液中滴加H2O2溶液时，发生氧化还原反应的离子方程式为       。
II中除了可以用H2O2溶液作为氧化剂，还可以加入            （填序号）。
①氯水     ②浓H2SO4    ③HNO3     ④Fe2(SO4)3
（3）该黄铁矿中硫元素的质量分数为                   。
（4）III的步骤②中，若选用铁粉作还原剂，你认为合理吗？并说明理由。（如合理，则此空不填）           （填“合理“或”不合理“）、     （如合理，则此空不填）。
（5）若要测定铁元素的含量，则步骤III中还需要测定的数据有              。
（10分）丁烷的催化裂解可按下列两种方式进行：C4H10 →C2H6 + C2H4；C4H10 → CH4 + C3H6；化学兴趣小组的同学为探究丁烷裂解气中CH4和 C2H6的比例关系，设计实验装置如下图所示
注：CuO能将烃氧化成CO2和H2O；后面的装置已略去。
请回答下列问题：
（1）如图连接好装置后，需进行的实验操作有①给D、G装置加热；②检查整套装置的气密性；③排尽装置中的空气。这三步操作的先后顺序依次是     ，
简要说明排空气和证明空气已排尽的方法                   。
（2）为了调控实验过程中丁烷的气流速度，设置了B装置，操作时应观察     来实现实验的要求。
（3）若对E装置中的混合物再按以下流程实验：
分离操作I和II的操作名称分别是：I       ,II       。
（4）假设丁烷完全裂解，且流经各装置中的气体均完全反应，为测定丁烷裂解产物中n(CH4):n(C2H6)的值，本实验中应该准确获取的数据应有       （选填下列数据序号）。
① C装置增加的质量 ② E装置增加的质量 ③ F装置增加的质量 ④ G装置增加的质量
下列用所学知识解释或解决实验中的一些现象和问题，其中合理的是（    ）
①配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多余溶液吸出  
②硫酸铜结晶水含量测定时，需用小火缓慢加热，防止晶体飞溅  
③实验室可用酒精萃取碘水中的碘  
④用加热的方法提纯含有少量碳酸氢钠的碳酸钠  
⑤可用米汤检验食用碘盐中的碘酸钾（KIO3）
⑥贮存Na2CO3时使用橡胶塞；贮存液溴、高锰酸钾时，使用玻璃塞，液溴还需水封
⑦浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
⑧NO2气体通入FeSO4溶液中无现象，说明NO2与FeSO4不反应
⑨在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性
A．①②⑤⑦B．③④⑥⑨C．②③⑤⑧D．②④⑥⑦
照相用的废定影液中含有Na＋、[Ag(S2O3)2]3－、Br－等离子。某研究性学习小组拟通过下列实验程序，对某照相公司的废定影液进行实验处理，回收其中的银和溴。
（已知：4H＋+2 [Ag(S2O3)2]3－ = Ag2S↓+3S↓+3SO2↑+SO42－+2H2O）

⑴操作Ⅲ的名称是        ；操作Ⅱ需要的主要玻璃仪器有                                 。
⑵加入锌粉的目的是将少量溴化银中的银还原出来，该反应的离子反应方程式为                。
⑶液体B中除含有Br－，还有SO42－，检验溶液中存在SO42－的操作是                           。
⑷步骤③实验操作时，也常采用加入适量硝酸钾加盖后再灼热的方法，推测加硝酸钾的目的可能是                                             。
⑸通过上述回收银的流程中，从绿色化学的要求看，存在的不足为                         。
某化学研究性学习小组的同学在学习了NH3的性质时讨论：运用类比的思想，既然NH3具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？他们设计实验制取NH3并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究：
（1）制取NH3
①写出实验制取NH3的化学方程式                                ；
②在实验室中，还可以用浓氨水与          （填写一种试剂）快速制取少量NH3；
③有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和NH4Cl溶液的方法收集NH3。你认为他能否达到目的？          （填“能”或“否”）。
（2）该小组中某同学设计了下图所示的实验装置（夹持未画出），探究NH3的还原性：

①该装置在设计上有一定缺陷，对该装置的改进措施是：
______________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②利用改进后的装置进行实验，充分反应后，观察到CuO全部变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。写出NH3与CuO反应的化学方程式                                               。
（3）问题讨论
有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知：Cu2O是一种碱性氧化物，在酸性溶液中，Cu＋易发生自身的氧化还原反应（2Cu+ = Cu+Cu2+）。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O。
                                                             。
一般测定样品中成分含量的实验应重复2—3次。为了测定某氢氧化钠固体中混有的碳酸钠的质量分数，甲、乙、丙三位同学分别设计了如下实验方案：

Ⅰ．甲同学的方案如上图所示：
（1）根据甲同学的实验装置图分析，在每次实验过程中所进行的称量操作至少要进行       次；如何来检验A装置的气密性？              
                                                               。
（2）甲同学重复进行了三次实验，得到碳酸钠的质量分数的数据存在较大的偏差，你认为可能引起测量结果偏低的原因是         （填序号）。
A．装置内原有空气中的二氧化碳气体也被碱石灰吸收；
B．装置外空气中的水蒸气和二氧化碳被碱石灰吸收；
C．反应完成后，装置中的二氧化碳没有全部被碱石灰吸收；
D．加入稀硫酸的量不足反应不充分
（3）为了让甲的实验测量结果更准确，在其他实验步骤都正确下，你认为图中的实验装置应该如何改进实验装置：                                                       
Ⅱ．乙同学的方案是：从下图所提供的装置中选择实验装置，代替甲同学实验的B、C，通过测定放出的二氧化碳的体积（不考虑二氧化碳溶于水）来计算。

选择最简装置的连接顺序为                          ；
Ⅲ．丙同学的方案是：称取样品m g，并溶解，加入过量氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干、称量，得固体n g。
（1）配制100 mL 0.10 mol·L－1 BaCl2溶液及过滤实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒外还有_______________________________（填仪器名称）；
（2）混合物中碳酸钠的质量分数为（用m、n表示）                     。
（3）Ca2+、Ba2+都可以使CO32-沉淀完全。能否使用氯化钙溶液代替氯化钡溶液？为什么？                                                             
（10分）某课外活动小组研究金属钾的性质。他们通过Na、K原子结构示意图及查找有关资料，知道了Na、K属于同一类物质，且K燃烧生成KO2。请完成下列内容：
（1）观察钾的切面。硬度：　　　　，颜色：　     
（2）预测钾的性质，并进行实验验证（用化学方程式表示）：
①在空气中缓慢氧化：　　　　    　　　　　；
②点燃，发生剧烈燃烧：　　　　　　　    　　；
③与水剧烈反应：　　　　　　　        　　　。
（3）结论：钾是一种活泼的金属单质，其化学性质比钠活泼。
（4）该小组研究钾的性质用到了哪几种方法。
答：　　　　　　　　　　　　        　　　　。
下列实验设计能完成预期实验目的的是

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网