题目内容

7．工业上以黄铜矿（主要成分CuFeS2）为原料制备CuSO4•5H2O的主要流程如下：

（1）下列装置可用于吸收气体X的是bd（填代号）．

（2）某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜．

①装置B中的药品为碱石灰．
②实验时，依次进行如下操作：组装仪器、检查装置的气密性、加装药品、通入气体、收集CO检验纯度、点燃酒精灯．
（3）熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有FeO．写出有关实验操作、现象与结论．提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水．
取少量熔渣，加适量稀硫酸溶解，向溶液中加入KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，可证明熔渣中含有FeO．
（4）向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时（杂质不参加反应），混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为3：2．
（5）用滴定法测定所得产品中CuSO4•5H2O的含量，称取a g样品配成100mL溶液，取出20.00mL，用c mol•L-1滴定剂 EDTA（H2Y2-）标准溶液滴定至终点（滴定剂不与杂质反应），消耗滴定剂b mL．滴定反应如下：Cu2++H2Y2-=CuY2-+2H+．则CuSO4•5H2O质量分数为$\frac{125bc}{a}%$．滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致测定结果偏高．

分析 （1）气体X是二氧化硫，选择试剂吸收二氧化硫，不能产生新的污染气体，二氧化硫是酸性氧化物，结合选项中各物质的性质以及溶解度大小判断；
（2）①粗铜与CO反应生成二氧化碳，剩余CO有毒，需做燃烧处理，在此之前利用装置B吸收二氧化碳，据此解答即可；
②依据该实验的先后顺序回答即可；
（3）若Fe2O3中含有FeO，利用稀酸（非氧化性）溶解后生成的亚铁离子，则具有还原性，而给出的试剂中KMnO4溶液具有强氧化性，可利用KMnO4溶液褪色来证明；
（4）当硝酸根离子恰好反应时硫酸和硝酸的物质的量之比最佳，根据离子方程式计算即可；
（5）根据反应方程式及滴定数据计算出硫酸铜的物质的量，再计算出硫酸铜晶体的质量分数；根据CuSO4•5H2O质量分数的表达式分析误差；滴定管需要润洗，据此解答即可．

解答 解：（1）依据流程图可知X气体是二氧化硫，选择试剂吸收二氧化硫，不能产生新的污染气体，
a、导管未插入液面以下，不能起到吸收作用，故a错误；
b、氢氧化钠可以吸收二氧化硫，且二氧化硫溶解度较大，先通入到四氯化碳溶液中，起到缓冲气流的作用，能防止倒吸，故b正确；
c、二氧化硫溶解度较大，倒扣的漏斗伸入液面以下，不能起到防倒吸的作用，故c错误；
d、倒扣的圆底烧瓶起到安全瓶的作用，能防止倒吸，故d正确；
故选bd；
（2）①粗铜与CO反应生成二氧化碳，剩余CO有毒，需做燃烧处理，在此之前利用装置B吸收二氧化碳，故B中应盛放碱石灰，故答案为：碱石灰；
②组装完仪器，应检验装置的气密性，由于CO点燃容易引起爆炸，故引燃前需验纯，故答案为：检验装置气密性；收集CO检验纯度；
（3）若Fe2O3中含有FeO，利用稀酸（非氧化性）溶解后生成的亚铁离子，则具有还原性，而给出的试剂中KMnO4溶液具有强氧化性，可使KMnO4溶液褪色，则选择试剂为稀硫酸、KMnO4溶液，操作为取少量固体溶于稀硫酸，然后滴加KMnO4溶液，观察到溶液使KMnO4溶液褪色，则证明含有FeO，
故答案为：取少量熔渣，加过量稀硫酸溶解，向溶液中加入几滴高锰酸钾溶液，若溶液紫色褪去，则证明熔渣中含有FeO；
（4）当硝酸根离子恰好反应时硫酸和硝酸的物质的量之比最佳，由离子方程式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O 可知，反应中消耗2molNO3-，需要8molH+，硝酸电离2mol，另外6mol氢离子由硫酸提供，则硫酸为3mol，所以硫酸和硝酸的物质的量之比为3：2，故答案为：3：2；
（5）根据方程式可知20.00mL溶液中n（CuSO4•5H2O）=n（EDTA）=c×b×10-3mol；
所以m（CuSO4•5H2O）=c×b×10-3mol×250g/mol=0.25bc g，
因此100mL溶液中CuSO4•5H2O的质量为：0.25bc×5=1.25bcg，所以ω=$\frac{1.25bc}{a}$×100%=$\frac{125bc}{a}%$，
滴定管需要用所盛装溶液润洗，否则会稀释所装溶液的浓度，导致结果偏高，故答案为：$\frac{125bc}{a}%$；高．

点评 本题考查金属混合物的分离和提纯，关键是提取题中的信息，根据所学知识完成，本题难度中等．

练习册系列答案
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A．70%B．30%C．52.4%D．22.2%
18．如图转化关系中的框中是一种反应物或生成物（溶剂、反应的水或生成的水及与沉淀物同时生成的物质均已略去），其中A、N焰色为黄色，I是常见的挥发性强酸．填下空．

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15．进入秋冬季节后，雾霾这种环境污染问题逐渐凸显．从物质分类来看雾霾属于胶体，它区别于溶液等其它分散系的本质特征是（　　）
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当事人使用的液态洁污剂之一必定含氯元素，若可能存在的离子组合是ClO-和Cl-或者ClO${\;}_{3}^{-}$和Cl-，则当其中一种具有酸性时，二者混合，可能发生反应而产生氯气．
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（2）工业氯气泄漏后，可向空气中喷洒氨水，生成大量白烟及空气中含量最多的气体．试写出该过程的化学反应方程式：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2．
12．与50mL 0.1mol/L Na2CO3溶液中Na+的物质量浓度相同的溶液是（　　）
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19．节能减排已经成为全社会的共识，浙江省在原先推行乙醇汽油的基础上，开始试点甲醇汽油（即在汽油中添加一定量的甲醇），根据检测的数据分析认为，若宁波全市的140余万辆机动车全部使用甲醇汽油，一年内能减少有害气体（一氧化碳）排放将近100万吨．甲醇常利用煤气化过程中生成的CO和H2来制备：CO+2H2?CH3OH．请根据图示回答下列：

（1）关于该反应的下列说法中，正确的是C（填字母）：
A．△H＞0，△S＞0     B．△H＞0，△S＜0
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A．升高温度           B．充入He气        C．再充入1molCO和3molH2        D．使用催化剂
（4）若在一体积可变的密闭容器中充入1molCO、2molH2和1molCH3OH，达到平衡时测的混合气体的密度是同温同压下起始的1.6倍（此过程三种物质均处于气态），则平衡时混合气体的平均摩尔质量=25.6g/mol．
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16．下列各组物质中互为同分异构体的是（　　）
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17．画出元素周期表的轮廓图，并注明金属与非金属的分界线．

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