题目内容

某铜矿石中铜元素含量较低,且含有铁、镁、钙等杂质离子。某小组在实验室中用浸出-萃取法制备硫酸铜:

(1)操作I为_______。操作II用到的玻璃仪器有烧杯_______
(2)操作II、操作III的主要目的是_______、富集铜元素。
(3)小组成员利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应,制备环保型木材防腐剂Cu2(OH)2CO3悬浊液。多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异,查阅资料表明,可能由于条件控制不同使其中混有较多Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4
已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、Cu4((OH)6SO4均难溶于水,可溶于酸;分解温度依次为 80℃、200℃、300℃。
设计实验检验悬浊液成分,完成表中内容。
限选试剂:2mol?L1HCl、1 mol?L1H2SO4、0.1 mol?L1NaOH、0.1 mol?L1 BaCl2、蒸馏水。仪器和用品自选。

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取少量悬浊液,过滤,充分洗涤后,取滤渣于试管中,_______________________________________________________________
说明悬浊液中混__________________________________________,有Cu4( OH)6SO4
步骤2:另取少量悬浊液于试管中,____________________________
______________,
说明悬浊液中混有Cu( OH) 2
 
(4)上述实验需要100mL 0.5 mol?L1的CuSO4溶液,配制时需称取_______gCuSO4?5H2O (化学式量:250)。

(17分)
(1)(共4分)管壁内有淡黄色固体生成(2分) 稀释浓硫酸,防止硫化氢被氧化(2分)
(2)(共6分)浓氨水、生石灰(或碱石灰、固体NaOH,4分)   保持集气瓶内外气压平衡(1分),以便左右两边产生的气体顺利导入(1分)
(3)(共7分)①放低(或移动)水准管位置(2分 ),使水准管、量气管内液面相平(2分)  ②70.00%(3分)

解析试题分析:(1)依题意,二氧化硫气体与硫化氢气体反应生成单质硫和水,由此推断反应现象为管壁内有淡黄色固体生成、有液滴生成;由于硫化氢能被浓硫酸氧化,则硫化亚铁出加水的目的是稀释浓硫酸,防止稀硫酸与硫化亚铁反应放出的硫化氢气体被浓硫酸氧化;(2)根据二氧化硫的性质推断,右侧Y型管的作用是制取氨气,由于无加热仪器,则选择的试剂为浓氨水液体和生石灰或碱石灰或氢氧化钠固体,产生的氨气溶于BaCl2溶液,得到碱性溶液,再通入二氧化硫气体时,二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与BaCl2溶液发生复分解反应,可以得到白色BaSO3沉淀和NH4Cl溶液;导管A的作用是保持集气瓶内外气压平衡,以便左右两边产生的气体顺利导入;(3)读数时,应放低(或移动)水准管位置,使水准管中的液面高于量气管中液面相平,以免造成误差;防止倒吸;设铁镁合金含有xmolFe、ymolMg,根据m=n?M,则①56x+24y=0.080;由于Fe+2HCl=FeCl2+H2↑、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑中的系数之比等于物质的量之比,充分反应后得到氢气的物质的量为(x+y)mol;由于初末读数相差(45.80—1.00)mL=(45.80—1.00)×10—3L,说明充分反应后得到氢气的体积为(45.80—1.00)×10—3L;由于n=V/Vm,根据氢气的物质的量相等可得:②x+y =;解①②可得:x=0.001,y=0.001,则合金中铁的质量为0.056g,镁为0.024g,所以合金中铁的质量分数为×100%=70%。
考点:考查综合实验和化学计算,涉及实验现象的描述、解释原因、制取氨气的试剂、解释目的、量气方法、物质的量在化学方程式计算中的应用、摩尔质量、气体摩尔体积、质量分数等。

练习册系列答案
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发酵粉是一种化学膨松剂,可由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾[KAl(SO4)2?12H2O]中的两种物质组成。某小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分,进行如下实验。
【提出假设】
(1)假设1:由小苏打和臭粉组成
假设2:由小苏打和明矾组成
假设3:由__________________________组成
【方案与流程】
为探究甲品牌的发酵粉的成分,某同学设计如下实验,得到如下现象:

(2)结合步骤①~③分析,气体A为________,该发酵粉的成分为__________________。
(3)若步骤①和②操作不变(现象也相同),将步骤③中足量稀盐酸改为足量氯化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,能否确定发酵粉的成分并说明理由:________________,   ____________________________________________________________________。
(4)乙品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况,请设计实验验证。
实验仪器和用品任选,限选试剂:稀盐酸、0.1 mol/LNaOH溶液,写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取少量样品溶于足量的盐酸后,
将溶液分成两份,分别装入A、B试管中。
 
步骤2:_____________________________
__________________________________
 ________________________证明有Na+,发
酵粉中有NaHCO3
步骤3:_____________________________
___________________________________
___________________________________
_______,结合步骤2中的结论,假设2成立。
 

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