题目内容
生铁中含碳和硫等元素。化学兴趣小组对某生铁样品进行了探究。根据要求回答下列问题。
Ⅰ.生铁中碳和硫元素的定性检验
按如图装置进行实验(夹持仪器已略去,填接口字母代号)可以实现碳和硫元素的检验。
(1)仪器X的名称是 ;装置③⑤中试剂相同,装置④中盛放的试剂是 。
(2)写出甲中反应的化学方程式 。
(3)如果撤除装置③④⑤,能否确认生铁样品中碳元素的存在? ,理由是 。
Ⅱ.生铁中碳、硫质量分数的测定
(4)甲同学认为,以上装置可以粗略测定样品中碳的含量。称取样品w1 g进行实验,充分反应后,测得装置⑥中生成的沉淀为w2 g,该样品中碳的质量分数为 (用含w1、w2的式子表示)。
(5)乙同学认为,待一定量样品充分反应后,向装置④中加入过量氯化钡溶液,根据沉淀质量可以计算样品中硫的质量分数,此方案测得的结果 (填“偏大”或“偏小”);若要提高硫元素含量的测定精度,在不改变实验原理的前提下,可以采取的一种措施是 。
(1)分液漏斗 酸性高锰酸钾溶液(或溴水)
(2)2H2O2
2H2O+O2↑
(3)不能 SO2也能使氢氧化钡溶液变浑浊
(4)
(5)偏小 反应结束后,继续通入氧气一段时间;将③中溶液加热到变为红色
解析
期末集结号系列答案
某铜矿石中铜元素含量较低，且含有铁、镁、钙等杂质。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：2 mol·L－1盐酸、1 mol·L－1 H2SO4、0.1 mol·L－1 NaOH溶液、0.1 mol·L－1 BaCl2溶液、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100 mL 0.5 mol·L－1的CuSO4溶液，配制时需称取________g CuSO4·5H2O(相对分子质量：250)。
如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置。
（1）请简述检验它的气密性的方法_______________________。
（2）利用如图1所示装置可以制取（填反应物状况及发生反应是否需要的条件）________________________气体。
某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态。请回答有关问题。
（3）已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g/cm3，则其物质的量浓度为____________（计算结果保留两位小数）。用若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和 。
（4）当打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是_______________________。B装置烧杯中液体的作用是__________________________________。当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体。
（5）已知下列反应可以发生：Fe2O3+3KNO3+4KOH
2K2FeO4+3KNO2+2H2O，而A装置中的稀硝酸即使换成浓硝酸，也不能生成+6价的铁的化合物，其原因是________。
a．HNO3的氧化性比KNO3弱
b．反应的温度不够
c．HNO3的热稳定性比KNO3差
d．FeO42－不能存在于酸性溶液中
（6）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol/LKSCN溶液、0.2mol/L酸性KMnO4溶液、0.1mol/LKI溶液、氯水等。请你设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写下列实验报告：
| 实验步骤 | 操作 | 现象与结论 |
| 第一步 | 取少量液体装于试管，向试 管中滴入几滴KSCN溶液。 | |
| 第二步 | | 若溶液紫色褪去，则说明含有Fe2+； 若无明显变化，则说明不含Fe2+。 |
下图是实验室制备1，2—二溴乙烷并进行一系列相关实验的装置（加热及夹持设备已略）。
有关数据列表如下：
| | 乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 |
| 状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
| 密度／g/cm3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
| 沸点／℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
| 熔点／℃ | 一l30 | 9 | -1l6 |
（1）A中药品为1:3的无水乙醇和浓硫酸混合液，写出制备乙烯的化学反应方程式：____________________________________________________________。
（2）气体发生装置使用连通滴液漏斗的原因_________________________________________。
（3）装置D中品红溶液的作用是_______________；同时B装置是安全瓶，监测实验进行时E中是否发生堵塞，请写出堵塞时的现象_______________________________________。
（4）反应过程中应用冷水冷却装置E，其主要目的是___________________________；但又不能过度冷却(如用冰水)，其原因是_____________________________________________。
（5）判断该制备反应已经结束的方法是__________________；结果学生发现反应结束时，无水乙醇消耗量大大超过理论值，其原因是_______________________________________。
（6）有学生提出，装置F中可改用足量的四氯化碳液体吸收多余的气体，判断改用四氯化碳液体是否可行______（填“是”或“否”），其原因是____________________________。
