20.(10分)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,以该矿样为原料生产CuCl2 · 2H2O 晶体.

  

已知:在20 ℃ 时,氯化铜的溶解度是73 g;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
开始形成氢氧化物沉淀的pH
完全形成氢氧化物沉淀的pH
Fe2+
7.0
9.0
Fe3+
1.9
3.2
Cu2+
4.7
6.7

回答下列问题:

(l)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气,在实验室中使用中学化学常见物质,按右图所示装置制取氧气,试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式:

______________________________________________________________、

______________________________________________________________;

(2)在焙烧过程中还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物.若在实验室中以碱液吸收处理,下列A、B、C 装置中可行的是________(填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是________________.

(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3 mol·L-1的盐酸100 mL,配制该盐酸溶液时除了用到烧杯、玻璃棒、量筒外,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.氧化铜         B.稀盐酸

C.氨水           D.氧化亚铁

解析:(1)从题给制氧气装置图可知,该装置是液+固―→O2的装置,因此可用H2O2、MnO2或Na2O2和H2O制O2

(2)A、B可以防止倒吸,C不防倒吸.对于甲装置:SO2是极性分子,所以下层液体必须是非极性液体方可防止倒吸,CCl4比较合适.

(4)由于第②步用3 mol·L-1的盐酸酸浸,要想使Fe3+沉淀,就调节pH,使之增大到[3.2,4.7)之间,即调节pH,又不引入杂质,CuO最好.

答案:(1)2H2O22H2O+O2

2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2

(2)AB 四氯化碳

(3)100 mL 容量瓶、胶头滴管

(4) 调控溶液的pH ,使Fe3+以Fe(OH)3 沉淀的形式析出 A

19.(8分)某学习小组用下图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.

(1)A中试剂为_____________________________________________________________.

(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是___________________________

________________________________________________________________________.

(3)需进行的操作有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B滴加足量试剂;⑤检查气密性.

上述操作的顺序是________(填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

(4)B中发生反应的化学方程式为_____________________________________________.

(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为_______________________________.

(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将________(“偏大”、“偏小”或“不受影响”).

解析:(1)Mg、Al均可与酸反应,因此不可以用酸来实验;Al可与碱溶液反应,Mg不与碱反应,可用NaOH与Al反应制取H2,然后用排水法收集,据此计算Al的百分含量.

(2)由于Mg、Al表面容易生成氧化膜,因而要用酸除去表面的氧化膜以防对实验造成影响.

(3)整个操作过程及原理是:检查装置的气密性;记录起始液面位置;加入碱液反应;不再产生气体时,记录最后液面位置,两次记录数据相减即为产生H2的体积;最后称得的固体即为Mg的质量.在读数时要注意D、C液面相平,否则会造成读数不准.

(4)B中发生的是Al与NaOH溶液的反应:2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑.

(5)(ac)即为铝的质量,再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量.而n(Al)可以由产生的H2获得.

(6)若未洗涤,则造成(ac)变小,使测得的铝的质量分数偏小.

答案:(1)NaOH溶液

(2)除去铝镁合金表面的氧化膜

(3)⑤①④③② 使D和C的液面相平

(4)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2

(5)

(6)偏小

18.(8分)(2010·唐山模拟)教材中经常利用如图装置进行有关物质的制备和性质实验.

(1)请按要求填充下表空格:

实验名称
选用的仪器(填字母)
C或D中所盛试剂(填名称)
C或D中的现象
区别固体Na2CO3和NaHCO3
BD
澄清石灰水
 
铜和浓硫酸反应
AC
 
溶液红色褪去
制备乙酸乙酯
 
饱和碳酸钠溶液
上层有透明油状液体产生并有香味

(2)针对上述实验下列说法正确的是(填写字母代号)________.

A.Cu和浓硫酸反应时,可在装置C的试管口塞沾有碱液的棉花

B.加热装置C中已吸收Cu和浓硫酸反应生成物后的溶液不能出现红色

C.制备乙酸乙酯时,装置C的导管末端在液面以下

D.装置B可用于制备氨气

解析:(1)碳酸氢钠受热分解产生二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊;根据现象“溶液红色褪去”及铜与浓硫酸反应的产物可知加入的试剂为品红溶液;实验室中制备乙酸乙酯的反应物为液体,所以选用装置A作为反应器,用装置C作为乙酸乙酯的接收装置及除杂装置.

(2)铜与浓硫酸反应容易逸出有毒气体二氧化硫,该气体可以溶解在碱液中,所以可以用沾有碱液的棉花吸收,A正确;品红溶液吸收二氧化硫生成不稳定的无色物质,加热可以释放出二氧化硫,品红溶液恢复红色,B错误;为了防止倒吸,制备乙酸乙酯时,装置C的导管不能插入吸收液中,C错误;装置B是加热固体反应物的装置,可以制备氨气,D正确.

答案:(1)

 
 
 
 
 
 
 
澄清石灰水变浑浊
 
 
品红溶液
 
 
AC
 
 

(2)AD

 0  8407  8415  8421  8425  8431  8433  8437  8443  8445  8451  8457  8461  8463  8467  8473  8475  8481  8485  8487  8491  8493  8497  8499  8501  8502  8503  8505  8506  8507  8509  8511  8515  8517  8521  8523  8527  8533  8535  8541  8545  8547  8551  8557  8563  8565  8571  8575  8577  8583  8587  8593  8601  447348 

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