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
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
13.(2010·浙江丽水一模)用如图所示装置进行实验(图中铁架台等仪器均已略去).在Ⅰ中加入试剂后,塞紧橡皮塞,立即打开止水夹,Ⅱ中有气泡冒出;一段时间后关闭止水夹,Ⅱ中液面上升,溶液由澄清变浑浊.符合以上实验现象的Ⅰ和Ⅱ中应加入的试剂是( )
|
A |
B |
C |
D |
Ⅰ |
CaCO3、稀盐酸 |
Na2CO3、稀硫酸 |
Zn、稀盐酸 |
Cu、稀硫酸 |
Ⅱ |
Ca(OH)2 |
NaCl |
AgNO3 |
Ba(OH)2 |
解析:采用淘汰法.A选项要仔细分辨,开始时Ⅱ中溶液会先变浑浊,当关闭止水夹后,由于气体压强的缘故,Ⅰ中的溶液被压入Ⅱ中,由于盐酸的作用,Ⅱ中溶液应该由浑浊变澄清,不符合题意;B选项Ⅱ中有气泡产生,但其溶液不会变浑浊;C选项产生H2,关闭止水夹后,由于气体压强的缘故,将Ⅰ中的溶液压入Ⅱ中,会反应生成AgCl难溶物,使溶液变浑浊.D选项中Cu和稀硫酸不能反应.
答案:C