题目内容

（14分）黄铜矿是工业炼铜的主要原料，主要成分为CuFeS2，含少量脉石。为测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如下实验：

用电子天平称取研细的黄铜矿样品1.150g，在空气存在下进行煅烧，生成Cu、Fe3O4和SO2气体，实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中，用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定，消耗标准碘溶液20.00mL。请回答下列问题：
（1）将样品研细后再进行反应，其目的是         ；标准碘溶液应盛放在（填“碱式”或“酸式”）       滴定管中。
（2）装置a的作用是                                                            
（填序号）。

A．除去空气中的二氧化碳 B．除去空气中的水蒸气
C．有利于气体混合 D．有利于观察、控制空气流速
（3）若去掉c装置，会使测定结果（填“偏低”、“偏高”或“无影响”）           ，写出影响测定结果的化学方程式：                   。
（4）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是            。
（5）通过计算可知，该黄铜矿的纯度为             。

（14分）
（1）使原料充分反应，加快反应速率（2分）酸式（2分）      
（2）B   D（2分）
（3）偏低（2分）   （2分）
（4）使反应生成的气体全部进入d装置中，使测定结果精确（2分）  （5）80%（2分）

解析试题分析：（1）将样品研细后再反应，即增大固体的表面积，目的是使原料充分反应、加快反应速率；标准液为I2溶液，具有氧化性，能氧化橡胶管，不能用碱式滴定管盛放，应选用酸式滴定管。
（2）装置a中的浓硫酸可易吸收空气中的水蒸气，同时根据冒出的气泡的速率来控制气体的通入量，故答案为：BD。
（3）去掉c装置，气体中二氧化硫在水溶液中会和氧气反应，反应的化学方程式为：2SO2+O2+H2O=2H2SO4，测定结果偏低。
（4）黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然通入空气，可以将产生的二氧化硫全部排出去，进入d装置中，使结果精确。
（5）根据氧化还原反应中得失电子总数相等和S元素守恒可得到：2I2～2SO2～CuFeS2，消耗掉0.05mol/L标准碘溶液20.00mL时，即消耗的碘单质的量为：0.05mol/L×0.02L=0.0010mol，所以黄铜矿的质量是：0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g，所以其纯度是：0.92g÷1.15g×100%=80%。
考点：本题考查基本仪器、滴定原理、实验方案的设计与分析、化学计算。

练习册系列答案
相关题目

碳酸钙和硫酸钙都是钙的重要化合物，它们在生产生活中都有着广泛的应用。甲、乙两组同学分别对碳酸钙的制备、硫酸钙的性质进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。    
（1）甲组使用大理石(含少量的Fe2O3杂质)等物质制备碳酸钙的实验流程如下：

①溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是                           。
②上述流程中，“分离”得产品所包含的实验操作依次为：过滤、         、         。
③“滤液A”中除H+离子外，还含有的阳离子是            ；检验该阳离子的实验方法是：取少量滤液A与         在试管中混合、加热充分反应，将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)靠近试管口，观察现象即可。
（2）乙组对某硫酸钙晶体(xCaS04·yH20)加热分解的有关反应进行探究。他们取6.52g该晶体进行加热，加热过程中，固体质量随时间的变化情况如下图所示。又知t5～t6时间段内固体质量减轻的原因是产生了两种气体，反应的化学方程式为：2CasO42CaO+2S02↑+O2↑。

①加热时，该晶体开始发生化学变化的时间是       (填“t1”、“t3”或“t5”)。
②t4～t5时间段固体的化学式为                           。
③tl～t2时间段固体发生反应的化学方程式为                                    。

钛白粉（主要成分是TiO2），广泛用于油漆、塑料、造纸等行业，还可用作乙醇脱水、脱氢的催化剂。下图是以钛铁矿（主要成分FeTiO3，钛酸亚铁）为主要原料生产钛白粉并获得副产品FeSO4·7H2O的工艺流程图。

（1）钛铁矿与硫酸发生反应①的化学方程式为       ；在TiOSO4和FeSO4溶液中加入Fe的目的是       。
（2）溶液Ⅱ中TiOSO4在加热条件下发生水解反应②的离子方程式为      ；可回收利用的物质是       。
（3）为测定溶液Ⅱ中TiOSO4的含量，首先取待测钛液10 mL用水稀释至100 mL，加过量铝粉，充分振荡，使其完全反应：3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。过滤后，取出滤液20.00 mL，向其中滴加2～3滴KSCN溶液作指示剂，用       （填一种玻璃仪器的名称）滴加0.1000mol·L－1 FeCl3溶液，当溶液出现红色达到滴定终点，用去了30.00mL FeC13溶液。待测钛液中TiOSO4的物质的量浓度是        。

[实验化学]
对硝基苯甲酸在医药、感光材料等工业中应用广泛。以对硝基甲苯等为原料制取对硝基苯甲酸(黄色结晶，熔点242 ℃，沸点约359 ℃，微溶于水，能升华。)的反应原理为：
＋Na2Cr2O7＋4H2SO4―→＋Na2SO4＋Cr2(SO4)3＋5H2O
某小组以对硝基甲苯等物质为原料制取对硝基苯甲酸的实验装置如下图所示(加热和仪器固定装置均已略去)，实验步骤如下：

步骤1：向250 mL三颈烧瓶中依次加入适量的对硝基甲苯、重铬酸钠粉末、水，并充分混合。在搅拌下，用滴液漏斗滴入适量浓硫酸后，加热0．5 h至反应液呈黑色。
步骤2：待反应混合物冷却后，和适量冰水充分混合，抽滤并用50 mL水分两次洗涤。将洗涤后的固体放入盛有适量5%硫酸溶液中，水浴加热10 min，冷却后抽滤。
步骤3：将抽滤后的固体溶于适量5%NaOH溶液中，50 ℃温热后抽滤，在滤液中加入少量活性炭，煮沸后趁热抽滤。将得到的滤液慢慢加入到盛有适量15%硫酸溶液的烧杯中，析出黄色沉淀，抽滤，冷水洗涤，干燥得粗产品。　
（1） 在步骤1中“搅拌”是用电动搅拌器完成的，这样操作的好处有________、________。
（2） 在三颈烧瓶中，随着浓硫酸的加入，反应温度迅速上升，为使反应温度不致过高，必要时可采取的措施是________。
（3） 在步骤2中，抽滤所得固体的主要成分是________。抽滤装置所包含的仪器除减压系统外，还有________、________(填仪器名称)。
（4） 步骤3用NaOH溶液进行处理的作用主要是____。
用NaOH溶液处理后，需50 ℃温热后抽滤的原因是____。
（5） 制得的粗产品需要进一步精制(纯化)，根据对硝基苯甲酸的有关性质可知，对其进行精制(纯化)可以用乙醇溶液完成，也可以采用________法完成。

(14分)草酸是一种重要的化工原料，广泛用于药物生产、高分子合成等工业，草酸晶体受热到100℃时失去结晶水，成为无水草酸。某学习小组的同学拟以甘蔗渣为原料用水解—氧化—水解循环进行制取草酸。

aaaaaa

 

请跟据以上信息回答下列问题：
（1）图示①②的氧化—水解过程是在上图1的装置中进行的，指出装置A的名称                  。
（2）图示①②的氧化—水解过程中，在硝酸用量、反应的时间等条件均相同的情况下，改变反应温度以考察反应温度对草酸收率的影响，结果如上图2所示，请选择最佳的反应温度为          ，为了达到图2所示的温度，选择图1的水浴加热，其优点是                           。
（3）在图示③④中的操作涉及到抽滤，洗涤、干燥，下列有关说法正确的是         。
A.在实验过程中，通过快速冷却草酸溶液，可以得到较大的晶体颗粒，便于抽滤
B.在洗涤沉淀时，应关小水龙头，使洗涤剂缓缓通过沉淀物
C.为了检验洗涤是否完全，应拔下吸滤瓶与安全瓶之间橡皮管，从吸滤瓶上口倒出少量滤液于试管中进行相关实验。
D.为了得到干燥的晶体，可以选择在坩埚中直接加热，并在干燥器中冷却。
（4）要测定草酸晶体（H2C2O4·2H2O）的纯度，称取7.200g制备的草酸晶体溶于适量水配成250mL溶液，取25.00mL草酸溶液于锥形瓶中，用0.1000mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定
（5H2C2O4+2MnO4－+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O），
①取25.00mL草酸溶液的仪器是                        ，
②在草酸纯度测定的实验过程中，下列说法正确的是：             。
A.润洗滴定管时，应从滴定管上口加满所需的酸或碱液，使滴定管内壁充分润洗
B.移液管取草酸溶液时，需将尖嘴处的液体吹入锥形瓶，会使实验误差偏低
C.滴定时，左手轻轻向内扣住活塞，手心空握以免碰到活塞使其松动漏出溶液
D.滴定终点读取滴定管刻度时，仰视标准液液面，会使实验误差偏高
③判断滴定已经达到终点的方法是：                                      。
④达到滴定终点时，消耗高锰酸钾溶液共20.00mL，则草酸晶体的纯度为             。

（本题共10分）
亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在通常条件下反应得到(NO2与Cl2反应可得硝酰氯)。亚硝酰氯的熔点为－64.5 ℃，沸点为－5.5 ℃，并且遇水蒸气分解为氮的氧化物和氯化氢。
某校化学兴趣小组按如下流程制备亚硝酰氯，实验时，先通入Cl2，待E中U形管内充满黄绿色气体时，再缓缓通入NO。“→”表示气流方向。

34．实验室用氯酸钾和浓盐酸制备Cl2的化学方程式是______________________________。
35．装置F的作用是___________________________________。
36．亚硝酰氯与水反应的化学方程式是________________________________。
37．实验中“先通入Cl2，待E中U形管内充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入”，此操作的目的是______________________________________________________________。

(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)。

(15分)已知：BaSO4(s)+4C(s) 高温4CO(g)+BaS(s)
工业上以重晶石矿(主要成分BaSO4，含杂质Fe2O3、SiO2)为原料，通过下列流程生产氯化钡晶体(BaCl2·nH2O)。

(1)若按以上流程在实验室焙烧重晶石矿，回收处理所产生的气体，恰当的方法是     (填字母编号)。
a．用澄清石灰水吸收气体    b．用浓硫酸吸收气体    c．点燃气体
(2)焙烧重晶石矿时，可能发生的副反应的化学方程式是            (写两个)。
(3)为测定产品氯化钡晶体(BaCl2·nH2O)中的n值，设计下列实验步骤，请补充完善空缺项的实验步骤：①称量样品；②灼烧样品；③置于      (填仪器名称)中冷却；④       ；⑤恒重操作。恒重操作的目的是     ；若最终测出的n值偏大，可能的实验操作误差原因是    (举例一种情况)。
(4)用下列装置组合也可完成(3)中实验。请选择下列恰当的装置组合(称量、加热和夹持仪器省略)，完成上述实验：            (用装置代号以“A ……”形式表示，每套装置不可重复使用)

(5)将重晶石矿与碳、氯化钙共同焙烧，可以直接得到氯化钡，反应的化学方程式为：
BaSO4+4C+CaCl2高温4CO+CaS+BaCl2。以下是从焙烧后的固体中分离得到氯化钡晶体的实验流程设计(已知硫化钙不溶于水，易溶于盐酸)。请在空格方框横线上填写操作名称。

某学生利用以下装置探究喷泉实验。其中A、F分别为硫化氢和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与硫化氢反应的装置。

请回答下列问题：
（1）装置F中发生反应的化学方程式                                       。
（2）装置A中的分液漏斗内液体a可选用            （选填以下选项的代号）
A．盐酸       B．浓硫酸         C．稀硫酸         D．稀硝酸
（3）虚线框内应添加必要的除杂装置，请从上图的“备选装置”中选择合适装置的编号，填入下列空格。B__________、D__________、E__________。
（4）打开K1、K2，将常温压下的H2S、Cl2以体积比1:1充满烧瓶后，烧瓶中发生的反应用化学方程式表示为                    ；关闭K1、K2，始终看不到烧瓶内产生“喷泉”现象，理由是：                                                            。
（5）在操作（4）的基础上，引发喷泉操作方法是                                  。

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