题目内容

9.水是人类宝贵的自然资源.
(1)天然水中含有许多杂质,实验室中常用过滤方法除去水中不溶性杂质,过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒(填仪器名称)
(2)硬水给生活和生产带来很多麻烦、生活中常用煮沸的方法降低水的硬度.
(3)氯气可用作自来水的消毒剂,实验室制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓) $\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,MnO2不是(填“是”或“不是”)反应中的催化剂.
(4)甲和乙两种固体物质到溶解度曲线如图所示.
①t1℃时,甲和乙的溶解度相等(填“相等”或“不相等”).
②t2℃时,取甲和乙的饱和溶液各100g,两种溶液中溶剂的质量大小关系为甲<(填“>”“<”或“=”)乙.
③将t2℃时150g甲的饱和溶液降温至t1℃,所得溶液中溶质的质量分数为23.1%.

分析 (1)根据过滤过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒进行分析;
(2)根据生活中常用煮沸的方法降低水的硬度进行分析;
(3)根据催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都没有变化进行分析;
(4)根据固体的溶解度曲线可以:①查出某物质在一定温度下的溶解度,从而确定物质的溶解性,②比较不同物质在同一温度下的溶解度大小,从而判断饱和溶液中溶质的质量分数的大小,③判断物质的溶解度随温度变化的变化情况,从而判断通过降温结晶还是蒸发结晶的方法达到提纯物质的目的.

解答 解:(1)过滤过滤需要用到的仪器有带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗和玻璃棒;
(2)生活中常用煮沸的方法降低水的硬度;
(3)催化剂在化学反应前后的质量和化学性质都没有变化,但是该反应中二氧化锰反应后生成了氯化锰,所以二氧化锰不是该反应的催化剂;
(4)①通过分析溶解度曲线可知,t1℃时,甲和乙的溶解度相等;
②t2℃时,甲物质的溶解度大于乙物质的溶解度,所以取甲和乙的饱和溶液各100g,两种溶液中溶剂的质量大小关系为甲<乙;
③t2℃时甲物质的溶解度是50g,所以150g饱和溶液中含有甲50g,溶剂100g,t1℃时,甲物质的溶解度是30g,所以将t2℃时150g甲的饱和溶液降温至t1℃,所得溶液中溶质的质量分数为$\frac{30g}{130g}$×100%=23.1%.
故答案为:(1)玻璃棒;
(2)煮沸;
(3)不是;
(4)①相等;
②<;
③23.1%.

点评 本题难度不是很大,主要考查了固体的溶解度曲线所表示的意义,及根据固体的溶解度曲线来解决相关的问题,从而培养分析问题、解决问题的能力.

练习册系列答案
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20.铜、铁是人类使用最早、应用广泛的金属.
(一)对古代制品的认识
青铜铸件、丝绸织品、陶瓷器皿是我国古代劳动人民创造的辉煌成就.
1、上述制品不涉及到的材料是C(选填序号).
A、金属材料      B、无机非金属材料     C、复合材料
(2)如图1为出土文物古代青铜铸件“马踏飞燕”.该文物能保存至今的原因可能是AC(选填序号).
A、铜的活泼性弱    B、铜不会生锈   C、深埋于地下,隔绝空气
(二)铁、铜的冶炼
1、我国古代曾用孔雀石炼铜,涉及主要反应的化学方程式:Cu2(OH)2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H2O+CO2↑+2CuO,2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO2↑.
2、铁、铜矿石有赤铁矿(Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)、黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等.CuFeS2为二硫化亚铁铜,其中S元素的化合价为-2.
(1)工业炼铁大多采用赤铁矿、磁铁矿.以磁铁矿为原料炼铁反应的化学方程式为Fe3O4+4CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Fe+4CO2.炼铁不采用黄铁矿、黄铜矿,可能的原因是:
①黄铁矿、黄铜矿含铁量相对低;②冶炼过程中会产生有毒气体二氧化硫,污染环境.
(2)以黄铜矿为原料,采用生物炼铜是现代炼铜的新工艺,原理为:4CuFeS2+17O2+2H2SO4$\frac{\underline{\;耐酸、铜细菌\;}}{\;}$4CuSO4+2Fe2(SO43+2H2O.
向上述反应后的溶液中加入Fe粉,得到FeSO4溶液和Cu.
①发生主要反应的化学方程式:Fe+Fe2(SO43=3FeSO4,Fe+CuSO4=Cu+FeSO4
②FeSO4溶液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤等操作得到FeSO4•7H2O晶体.
(三)黄铜矿中铁、铜含量的测定
在科研人员指导下,兴趣小组称取25.00g黄铜矿(含少量Fe2O3和其它不含金属元素的杂质)模拟生物炼铜,使其全部转化为CuSO4、Fe2(SO43溶液.向溶液中加入过量NaOH溶液得到Cu(OH)2、Fe(OH)3固体.
1、证明NaOH溶液过量的方法:静置,向上层清液中滴加NaOH溶液,无现象.
2、用图2装置对固体进行热分解实验.
【资料】
①在68℃时,Cu(OH)2分解为CuO;在500℃时,Fe(OH)3分解为Fe2O3
②在1400℃时,CuO分解为Cu2O和O2,Fe2O3分解为复杂的铁的氧化物和O2
(1)装配好实验装置后,先要检查装置的气密性.
(2)停止加热后仍需继续通N2,可防止倒吸和使生成的气体全部被B和C装置吸收.
(3)控制不同的温度对A中固体加热,测得装置B和C中铜网的质量变化如表.
 温度/℃ 室温 100 5501400 
 B装置/g 200.00 201.80 205.04 205.04
 C中铜网/g 100.00 100.00 100.00101.28 
①此黄铜矿中铜、铁元素的质量分数:ω(Cu)%=25.60%;ω(Fe)%=26.88%.
②复杂的铁的氧化物化学式为Fe4O5

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