题目内容

(19分)黄铜矿的主要成分是CuFeS2(硫元素显价,铁元素显+2价)。实验室里用黄铜矿为原料制取单质铜和铁红(Fe2O3)的流程如下:

已知:
   =
(1)在实验室中,应将黄铜矿粉末放在__________(填仪器名称)中焙烧。
(2)将反应过程中产生的SO2和H2S通入下图所示装置中检验它们的性质。该实验证明SO2具有_________性和__________性。

(3)欲选用下列部分装置在实验室中以MnO2和浓盐酸为原料制取纯净、干燥的氯气。

①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为_________________________________________。
②按气流方向由左到右,导管口连接顺序为a→__________________________________。
③装置连接好后,在装药品前,需检验装置的气密性,具体方法是__________________。
④向滤液A中通入C12,某同学取通入C12后的溶液滴加KSCN溶液,用来证明C12的氧化性比Fe3+强的结论。该实验设计是否合理________(填“是”或“否”),请用简要文字解释你的理由_____________________________________________________________。
(4)若使用20 g黄铜矿粉末可制得8 gFe2O3(铁红),则该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数是________ (假设各步反应均完全进行且过程中无额外物质损耗)。
(19分)
(1)坩埚(2分)
(2)漂白(2分);氧化(2分)
(3)①MnO2+4H++2Cl?Mn2++Cl2↑2H2O(3分)②b→c→g→h→d(2分)
③关闭分液漏斗的活塞,将导管插入水中,微热圆底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止加热,导管中有一段水柱形成,说明装置不漏气。(3分)
④否(1分),在通氯气前滤液A中就可能含有Fe3+,无法确定Fe3+一定是Fe2+被Cl2氧化得来的。(2分)
(4)92%(2分)

试题分析:(1)固体的焙烧在坩埚内进行。
(2)SO2通入品红溶液,证明SO2具有漂白性;SO2通入H2S溶液,生成S淡黄色沉淀,证明SO2具有氧化性。
(3)①MnO2与浓盐酸反应生成Cl2、MnCl2、H2O。离子方程式为:MnO2+4H++2Cl?Mn2++Cl2↑2H2O
②生成的Cl2含有HCl、H2O,所以a连接b、c,通过饱和食盐水除去HCl、继续连接g、h,通过浓硫酸,除去H2O,再连接d,即可收集纯净、干燥的氯气。
③利用加热气体膨胀的原理进行装置气密性的检验,所以检验方法为:关闭分液漏斗的活塞,将导管插入水中,微热圆底烧瓶,若导管末端产生气泡,停止加热,导管中有一段水柱形成,说明装置不漏气。
④因为该检验方法是先通入氯气,再滴加KSCN溶液,在通氯气前滤液A中就可能含有Fe3+,无法确定Fe3+一定是Fe2+被Cl2氧化得来的,所以该实验设计不合理。
(4)根据Fe元素守恒可得:2CuFeS2~ Fe2O3,所以该黄铜矿中含CuFeS2的质量分数=8g×368/160÷20g×100%=92%
练习册系列答案
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(14分)某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应,并检验反应产物。

(1)为快速得到乙醇气体,可采取的方法是                             ;若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸,你采取的措施是 _________(填写编号);
a.取下小试管             b.移去酒精灯
c.将导管从乳胶管中取下   d.以上都可以
(2)盛Cu(OH)2悬浊液的试管中可能出现的现象为___________________。
(3)如图实验,观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体(M),充分反应后停止加热。为了检验M的组成,进行下列实验。
① M能被磁铁吸引;加入足量稀硫酸,振荡,固体全部溶解,未观察到有气体生成;
② 经检验溶液中有Fe2+和Fe3+
关于M 中铁元素价态的判断正确的是             (填写编号)。
a.一定有+3价和+2价铁,一定无0价铁    b.一定有+3价、+2价和0价铁
c.一定有+3价和0价铁,一定无+2价铁    d.一定有+3和+2价铁,可能有0价铁
(4)若M的成份可表达为FeXOY,用CO还原法定量测定其化学组成。称取a g M样品进行定量测定,实验装置和步骤如下:

① 组装仪器;②点燃酒精灯;③加入试剂; ④打开分液漏斗活塞;⑤检查气密性;⑥停止加热;⑦关闭分液漏斗活塞;⑧……。正确的操作顺序是__________(填写编号)
a.①⑤④③②⑥⑦⑧  b.①③⑤④②⑦⑥⑧ c.①⑤③④②⑥⑦⑧ d.①③⑤②④⑥⑦⑧
(5)若实验中每步反应都进行完全,反应后M样品质量减小b g,则FeXOY=_____。
亚硝酸钠广泛用于印染、漂白等行业,在建筑行业用作防冻剂,在食品工业作防腐剂和增色剂,它是一种潜在致癌物质,过量或长期食用对人产生危害,由于亚硝酸钠有咸味,外观与NaCl相似,曾多次发生被当食盐误食的事件。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置,利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠。(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)

查阅资料:
①HNO2为弱酸,室温下存在反应3HNO2==HNO3+2NO↑+H2O;
②NO2能被很多常见的强氧化剂氧化,如在酸性溶液中可将MnO4还原为Mn2且无气体生成。
③NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸
④HNO2在酸性溶液也是一种氧化剂,如能把I-氧化成I2
⑤AgNO2是一种难溶于水易溶于酸的白色化合物。
(1)写出C中制备亚硝酸钠反应的化学方程式(反应物的物质的量之比为2:1)             
(2)D装置的作用是             
(3)经检验C产物中亚硝酸钠含量较少。甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠。为排除干扰甲同学在B、C装置间增加装置E,E中盛放的试剂应是________(写名称)。
(4)人体正常的血红蛋白中含Fe2+。若误食亚硝酸盐(如NaNO2),则导致血红蛋白中Fe2+转化为Fe3+而中毒,服用维生素C可解毒。下列叙述不正确的是     
A亚硝酸盐是还原剂        
B维生素C是还原剂
C维生素C将Fe3+还原Fe2+                                        
D亚硝酸盐被还原
(5)能用来鉴别NaNO2和NaCl的方法是         
A 测溶液pH法
B.加酸法
C.AgNO3和HNO3两种试剂法  
D.加KI淀粉(酸性)法
E.以上四种方法都可
(6)某同学把溴水加到NaNO2溶液观察到溴水褪色,请写出此反应的离子方程式                                        。
无水氯化亚铁用于制造铁系催化剂、印染的媒染剂和染料还原剂,还可用于冶金、医药、照相等行业。一实验小组模仿工业方法制取氯化亚铁,设计装置如下

通过查阅相关资料可知:
①在持续高温500℃时,铁与纯净、干燥Cl2反应可生成FeCl2,在温度较低时可生成FeCl3
②FeCl3熔沸点低,易升华。
根据以上信息回答相关的问题
(1)abc仪器组合成制取氯气的装置,反应无需加热,请写出a容器内所发生的化学反应方程式                         
(2)d、e盛装的药品分别是                   ,f、g的作用是             
(3)反应器为硬质玻璃管,纯净铁粉与氯气在500℃左右反应。
①化学反应方程式为                                    
②实验操作顺序是:组装仪器、               、装入药品、                                  、停止加热、关闭c的活塞。
(4)实验小组记录的实验现象如下:
 
观察到的部分现象
第一次实验
反应器中有白雾、红色固体、g瓶有白雾和黄绿色气体
第二次实验
反应器中有绿色晶体,g瓶有红棕色的烟和黄绿色气体
第三次实验
反应器中有绿色晶体,g瓶有黄绿色气体
 
①第一次实验,发现e瓶没有盛装任何药品,所以得到红色固体,其原因是         
②第二次实验,g瓶有红棕色的烟,其原因是                      
(5)第三次实验得到的固体,最可能含有微量杂质是                  ,如果需要配制约2~3mol/L的染料还原剂溶液,则无需除去,理由是                       

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