题目内容
实验室用粗锌与稀硫酸反应制取氢气,利用氢气还原氧化铜来测定铜的相对原子质量。实验装置如下:
(1)在启普发生器中纯锌与稀硫酸反应过于缓慢,可采取的加快速率的措施是①适当增大硫酸的浓度,②_______________________。
(2)用纯度不高的锌(粗锌)制取氢气,反应速率快,但制得的氢气因含H2S等还原性杂质而有难闻的气味,CuSO4洗气瓶中观察到的现象是_______________,是否可以将CuSO4溶液换成浓硫酸_________(答“是”或“否”) ;理由是__________________________。
(3)有同学发现粗锌与稀硫酸反应一段时间后,锌粒表面变黑,于是收集了少量该黑色固体,验证黑色固体含铁元素的简单化学方法_________________________________________。
(4)实验中得到的数据有:小瓷皿的质量mg,小瓷皿加样品的质量n g,反应后小瓷皿加固体的质量w g,已知氧的相对原子质量为16,则铜的相对原子质量是____________(用含m、n、w的代数式表示)。
(5)某次实验中测定结果明显偏大,可能的原因是________(选填编号)。
a.未充分冷却即停止通氢气 b.氧化铜样品中含有氯化铵杂质
c.反应后固体中有少量Cu2O d.氢气不干燥有少量水分
(6)由于启普发生器药品用量较多,利用下列仪器装配一套有启普发生器功能的简易装置,你选择____________(选填编号) (支撑仪器、橡皮塞、导气管略)。
(a) (b) (c) (d) (e) (f)
(本题12分)
(1)在硫酸中加入少量硫酸铜溶液(合理给分)(1分)
(2)有黑色沉淀生成 否 氢硫酸与浓硫酸反应有二氧化硫气体产生(3分)
(3)取少量样品用稀硝酸溶解,稀释后,加入KSCN溶液检验 (2分)
(4)M(Cu)= (2分)
(5)a c (2分)
(6)acf 或ace (2分)
解析试题分析:
(1)影响化学反应速率的因素上看温度没有办法改变,另外还有颗粒大小、加入硫酸铜,可以形成原电池,原电池速率比普通反应速率快;
(2)Cu2+与H2S反应生成CuS黑色沉淀,换成硫酸,虽能反应,但生成SO2气体。
(3)检验Fe可以先溶解,然后检验Fe3+;
(4)根据质量上的差值(w-n)g,为氧的质量,从而可以求出其物质的量为mol,CuO中Cu的质量为(w-m)g,其物质的量为mol,故可以求其摩尔质量,从而得出相对原子质量。
(5)误差分析根据表达式来进行分析,可以得到
考点:化学实验基本原理、化学实验操作、物质的量等
高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,是制备半导体的重要材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。高纯硅通常用以下方法制备:用碳在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含Fe、Al、B、P等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度为450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置图。
相关信息:a.四氯化硅遇水极易水解;b.硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接化合生成相应的氯化物;c.有关物质的物理常数见下表:
物质 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
沸点/℃ | 57.7 | 12.8 | — | 315 | — |
熔点/℃ | -70.0 | -107.2 | — | — | — |
升华温度/℃ | — | — | 180 | 300 | 162 |
请回答下列问题:
(1)仪器e的名称为 ,装置A中f管的作用是 ,其中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置B中的试剂是 。
(3)某学习小组设计了以下两种实验方案:方案甲:g接装置Ⅰ;方案乙:g接装置Ⅱ。但是甲乙两个方案中虚线内装置均有不足之处,请你评价后填写下表。
方案 | 不足之处 |
甲 | |
乙 | |
(4)在上述(3)的评价基础上,请设计一个合理方案: 。
(5)通过上述合理的装置制取并收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是 (填写元素符号)。
某同学想利用实验证明高锰酸钾溶液的紫色是MnO4-的颜色,而不是K+的颜色,他设计的下列实验步骤中没有意义的是( )
A.将高锰酸钾晶体加热分解,所得固体质量减小 |
B.观察氯化钾溶液没有颜色,表明溶液中的K+无色 |
C.在氯化钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后未见明显变化,表明锌与K+不反应 |
D.在高锰酸钾溶液中加入适量锌粉振荡,静置后见紫色褪去,表明MnO4-为紫色 |