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,取该矿样为原料生产CuC12·2H2O晶体。
已知: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 | 氢氧化物开始沉淀的pH | 氢氧化物沉淀完全的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,可使用常见化学物质利用右图所示装置制取氧气,试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式:______、______
(2)培烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物,若将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式:______、______
(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3mol·L-1的盐酸100mL,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.氢氧化钠 B.稀盐酸 C.氨水 D.氧化铜
(5)当溶液中金属离子浓度低于1×10-5 mol·L-1时,认为该金属离子沉淀完全,则Ksp[Fe(OH)2]= _____。
(1)2H2O22H2O + O2 ↑,2Na2O2 + 2H2O =" 4NaOH" + O2 ↑。
(2)2H2SO3+O2=2H2SO4,2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4,2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4
(3)100 mL容量瓶、量筒
(4)调控溶液的pH,使Fe3+以Fe(OH)3沉淀的形式析出 ; D
(5)1×10-15
解析试题分析:(1)该装置是固液不加热制气体的装置,可用该装置制备氧气的反应有H2O2和MnO2及Na2O2和H2O。
(2)尾气中含有SO2气体,通入氨水中后,SO2可与氨水反应生成(NH4)2SO3、NH4HSO3,SO32-易被氧化为SO42-。
(3)配制一定物质的量浓度盐酸溶液时,是将浓盐酸稀释为稀盐酸,因此还需要的玻璃仪器有容量瓶和量筒。
(4)步骤④加入X物质是为了调节溶液的pH,除去Fe3+。为防止引入杂质及Cu2+沉淀,应选用CuO。
(5)Fe2+完全沉淀时pH=9,则溶液中的c(OH-)=1×10-5mol·L-1,则Ksp=c(Fe2+)·c2(OH-)=1×10-5×(1×10-5)2=1×10-15。
考点:考查气体制备装置,工艺流程分析,氧化还原反应,一定物质的量浓度溶液的配制,溶度积的计算等内容。
溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
| 苯 | 溴 | 溴苯 |
密度/g·cm-3 | 0. 88 | 3. 10 | 1. 50 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 |
水中溶解度 | 微溶 | 微溶 | 微溶 |
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液溴。向a中滴人几滴液溴,有白雾产生,是因为生成了 气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_________________________ 。
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入l0mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mLl0%的NaOH溶液、l0mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是
。
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是
。
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是 (填人正确选项前的字母)。
A.25mL B.50mL C.250mL D.500mL
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①所得废渣的成分是 (写化学式),操作I的名称 。
(2)步骤②、③的变化过程可简化为(下式R表示VO2+,HA表示有机萃取剂):
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA(有机层)2RAn(有机层) + nH2SO4 (水层)
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
(3)⑤的离子方程式为 。
(4)25℃时,取样进行试验分析,得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表:
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表,在实际生产中,⑤中加入氨水,调节溶液的最佳pH为 ;若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀,则溶液中c(Fe3+)< 。〖已知:25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39〗
(5)该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。
现有下列两套实验装置,用于实验室制取乙酸乙酯或乙酸丁酯。下列说法错误的是
A.图I装置用于制取乙酸乙酯,图II 装置用于制取乙酸丁酯 |
B.导管a和导管b的作用都是冷凝回流 |
C.都可用饱和Na2CO3溶液来洗去酯中的酸和醇 |
D.加入过量的乙酸可以提高醇的转化率 |