题目内容
某校一化学实验小组通过实验分析，确定一红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物．
己知：①Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，②Cu2O在空气中加热生成CuO．
（1）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数．取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为b g（b＞a），则混合物中Cu2O的质量分数为______．
（2）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾（CuSO4?5H2O）．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | 供选择试剂 | |
| Fe3+ | 1.9 | 3.7 | A．氯水，B．H2O2， C．NaOH，D．氨水， E．CuO，F．Cu2（OH）2CO3 |
| Fe2+ | 7.5 | 11 | |
| Cu2+ | 6.0 | 10 |
试回答：
①试剂1可以为______，试剂2可以为______．
②固体X的化学式为______．
③操作Ⅰ为______．
144g 16 g
m（Cu2O） （b-a） g
m（Cu2O）=
=9（b-a）g，故混合物中Cu2O的质量分数为：
×100%=
%，故答案为：
%；（2）根据表可知，Fe（OH）3完全沉淀时，pH最小，故应将Fe2+先转化为Fe3+，在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe3+，但是所加物质不能增加新的杂质，故第一步氧化剂应是H2O2，再加入Cu2（OH）2CO3或CuO调节pH，使溶液中的Fe3+生成沉淀除去．滤液成分为硫酸铜，经加热蒸发浓缩、冷却结晶，过滤后可得五水硫酸铜晶体，
故答案为：①B；EF；②Fe（OH）3；③蒸发浓缩、冷却结晶．
分析：（1）加热方式反应2Cu2O+O2=4CuO，固体质量增重，根据固体增重利用差量法计算Cu2O的质量，最后计算质量分数；
（2）根据表可知，Fe（OH）3完全沉淀时，pH最小，故应将Fe2+先转化为Fe3+，在利用增大pH的方法除去溶液中的Fe3+，但是所加物质不能增加新的杂质．
点评：本题考查实验的设计及评价，以及物质的组成及含量的测定，本题难度较大，做题时注意把握题给信息．
名校课堂系列答案I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定
和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
和KI反应的离子方程式为：
（1）
平均反应速率的计算式为
。
实验时，向
、
和淀粉指示剂混合溶液中加入溶液，不断搅拌。在反应（1）进行的同时，发生反应：
（2）
反应（1）生成的
立即与
反应，生成无色的
和
。耗尽时，反应（1）继续生成的才与淀粉作用呈现蓝色。从加入溶液到出现蓝色的时间为
。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。
| 实验编号 | ①[来源:Z。xx。k.Com] | ② | ③ | ④ | ⑤ | |
| 试剂[来源:学&科&网Z&X&X 用量 （mL） | 0．20 mol·L | 20．0 | 10．0[ | b | 20．0 | 20．0 |
| 0．20 mol·L | 20．0 | 20．0 | 20．0 | 10．0 | 5．0 | |
| 0．010 mol·L | a | 8．0 | 8．0 | 8．0 | 8．0 | |
| 0．2%淀粉溶液 | 2．0 | 2．0 | 2．0 | 2．0 | 2．0 | |
| 0．20 mol·L | 0 | 0 | 0 | 10．0 | c | |
| 0．20 mol·L | 0 | 10．0 | 15．0 | 0 | 0 | |
| 20℃时，反应时间 | 32 | 67 | 130 | 66 | 135 | |
| 为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的（NH4）2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用（NH4）2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变 | ||||||
（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是 。
（3）第①组实验的
mol·（L·s）
。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可） 。
II．实验小组查资料得知，向含有NaCO3的Na2S溶液中通入SO2，可以制备上述实验所需的Na2S2O3。反应如下：
该小组根据上述原理设计如图19所示装置制备。
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是① ；
② 。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是 。
（3）反应结束后，从制得的稀溶液中得到
晶体的主要操作包括： 。
I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定
和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
和KI反应的离子方程式为：
(1)
平均反应速率的计算式为
。
实验时，向
、
和淀粉指示剂混合溶液中加入溶液，不断搅拌。
在反应(1)进行的同时，发生反应：
(2)
反应(1)生成的
立即与
反应，生成无色的
和
。耗尽时，反应(1)继续生成的才与淀粉作用呈现蓝色。从加入溶液到出现蓝色的时间为
。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。
| 实验编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | |
| 试剂 用量 （mL） | 0.20 mol·L | 20.0 | 10.0 | b | 20.0 | 20.0 |
| 0.20 mol·L | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 10.0 | 5.0 | |
| 0.010 mol·L | a | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | |
| 0.2%淀粉溶液 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | |
| 0.20 mol·L | 0 | 0 | 0 | 10.0 | c | |
| 0.20 mol·L | 0 | 10.0 | 15.0 | 0 | 0 | |
| 20℃时，反应时间 | 32 | 67 | 130 | 66 | 135 | |
| 为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变 | ||||||
（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是 。
（3）第①组实验的
mol·(L·s)
。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有(写出一条即可) 。
II．实验小组查资料得知，向含有NaCO3的Na2S溶液中通入SO2，可以制备上述实验所需的Na2S2O3。反应如下：
该小组根据上述原理设计如图19所示装置制备。
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是① ；② 。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是 。
（3）反应结束后，从制得的稀溶液中得到
晶体的主要操作包括： 。
（13分）I．某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响，并测定(NH4)2S2O8和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究：
【实验原理】
(NH4)2S2O8和KI反应的离子方程式为：S2O82－ + 2I－= 2SO42－ + I2 （1）
平均反应速率的计算式为v(S2O82－)= 。
实验时，向KI、Na2S2O3和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH4)2S2O8溶液，不断搅拌。
在反应（1）进行的同时，发生反应：2S2O32－+ I2 = S4O62－+ 2I－ （2）
反应(1)生成的I2立即与S2O32－反应，生成无色的S4O62－和I－。S2O32－耗尽时，反应（1）继续生成的I2才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH4)2S2O8溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
（1）实验小组设计的实验记录表和数据记录如下，请将表中字母表示的空格填上。
| 实 验 编 号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | |
|
试剂 用量 (mL) | 0.20 mol·L-1 (NH4)2S2O8溶液 | 20.0 | 10.0 | b | 20.0 | 20.0 |
| 0.20 mol·L-1 KI溶液 | 20.0 | 20.0 | 20.0 | 10.0 | 5.0 | |
| 0.010 mol·L-1 Na2S2O3溶液 | a | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | |
| 0.2% 淀粉溶液 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | |
| 0.20 mol·L-1KNO3溶液 | 0 | 0 | 0 | 10.0 | c | |
| 0.20 mol·L-1(NH4)2SO4溶液 | 0 | 10.0 | 15.0 | 0 | 0 | |
| 20 ℃时，反应时间Δt（s） | 32 | 67 | 130 | 66 | 135 | |
| 为了使溶液的离子强度和总体积保持不变，减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量，分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足；溶液混合后体积不变 |
（2）为了使反应充分进行，减少数据误差，实验过程中应该不断进行的操作是 。
（3）第①组实验的v(S2O82－)= mol·(L·s)-1。
（4）根据上表数据分析，可以得到的结论有（写出一条即可）
。
II．实验小组查资料得知，向含有Na2CO3的Na2S溶液中通入SO2，可以制备上述实验所需的Na2S2O3。反应如下：Na2CO3+ SO2= Na2SO3 + CO2；2Na2S + 3SO2= 2Na2SO3 + 3S↓；
Na2SO3 + S= Na2S2O3。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na2S2O3。
（1）实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
① ；
② 。
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是 。
（3）反应结束后，从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3·5H2O晶体的主要操作包括： 。
某校化学实验小组同学进行有关NO2气体的系列实验。
（1）如上图所示，烧瓶中放有少量铜片，打开分液漏斗
的旋塞，加入过量浓硝酸，烧瓶中产生气体的颜色是 ，试管中收集的气体颜色是 ，用化学方程式表示其原因 ；
（2）将烧瓶浸入冰水中，烧瓶内气体颜色 （填“变深”、“不变”或“变浅”），使用化学用语和必要的文字说明颜色变化的原因 ；
（3）在80℃时，将0.40 mol N2O4气体充入2 L已经抽空的固定容积的密闭容器中发生反应，隔一段时间对该容器内的物质进行分析，得到如下数据：
|
时间（s） |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
|
n(N2O4)/mol |
0.40 |
a |
0.20 |
c |
d |
e |
|
n(NO2)/mol |
0.00 |
0.24 |
b |
0.52 |
0.60 |
0.60 |
①计算a = ，此温度时该反应的平衡常数K= ；
②平衡后，向该容器中再充入0.2molN2O4气体，则N2O4的转化率 （填增大、减小或不变）
③改变条件使反应重新达到平衡，能使c(NO2)/c(N2O4)值变小的措施有（填序号） 。
A．增大N2O4的起始浓度 B．升高温度
C．使用高效催化剂 D．向混合气体中通入稀有气体
| Ⅰ：下列有关实验的描述不正确的是____（填序号）； ①用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，水洗后的酸式滴定管未经标准溶液润洗，则测定结果偏低。 ② 配制一定物质的量浓度的溶液时，俯视容量瓶的刻度线，会使配制的浓度偏高； ③ 将Fe2(SO4)3溶液加热蒸发至干并灼烧，最后得到红棕色粉末 ④ 硝酸钾过饱和溶液冷却未出现结晶时，可以用玻棒充分磨擦器皿壁促使晶体析出。 ⑤可用25ml酸式滴定管量取20.00mlKMnO4溶液 ⑥分别向体积和pH均相同的盐酸和醋酸中滴加等浓度的氢氧化钠溶液，完全中和时消耗的氢氧化钠溶液的体积一样多 Ⅱ：三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末，常用作颜料。某校一化学实验小组通 过实验来探究红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物。探究过程如下： 查阅资料：Cu2O是一种碱性氧化物，溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4，在空气中加热生成CuO。 提出假设 假设1：红色粉末是Fe2O3 假设2：红色粉末是Cu2O 假设3：红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物 设计探究实验 取少量粉末放入足量稀硫酸中，在所得溶液中再滴加KSCN试剂。 （1）若假设1成立，则实验现象是_________________。 （2）若滴加KSCN试剂后溶液不变红色，则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗?_________________。简述你的理由(不需写出反应的方程式)___________________。 （3）若固体粉末完全溶解无固体存在，滴加KSCN试剂时溶液不变红色，则证明原固体粉末是____________，写出发生反应的离子方程式________________。 探究延伸 经实验分析，确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。 （4）实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数。取ag固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为bg(b>a)，则混合物中Cu2O的质量分数为________。 （5）实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O)。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下： | ||||||||||||
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| 实验室有下列试剂可供选择： A、氯水 B、H2O2 C、NaOH D、Cu2(OH)2CO3 实验小组设计如下方案 | ||||||||||||
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| 试回答： ①试剂1为_______，试剂2为________(填字母)。 ②固体X的化学式为____________。 ③操作I为___________。 |