题目内容
某铜矿石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以此铜矿石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,部分步骤如下:![]()
请回答下列问题:
(1)溶液A除含有Cu2+外,还可能含有的金属离子有________(填离子符号);在溶液A中加入H2O2反应的离子方程式是______________。
(2)可用生成的CO2制取优质碳酸钙。制备时,先向氯化钙溶液中通入氨气,再通入CO2。
①实验室通常采用加热氯化铵和氢氧化钙混合物的方法制取氨气。某学习小组选取下图所给部分装置制取并收集纯净的氨气。![]()
如果按气流方向连接各仪器接口,你认为正确的顺序为a→______、______→______、______→ i。其中与i相连漏斗的作用是______________。
②实验室中还可用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气,下列最适合完成该实验的简易装置是
_________(填编号)![]()
(3)测定铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量百分含量的方法是:a.将1.25g铜矿石制取的CuSO4·5H2O于锥形瓶中,加入适量水完全溶解;b.向溶液中加入100mL0.25mol/L的氢氧化钠溶液使Cu2+完全沉淀;c.过滤;d.滤液中的氢氧化钠溶液用0.5mol/L盐酸滴定至终点,耗用10mL盐酸。则铜矿石中Cu2(OH)2CO3质量分数为_____________。
(1)Fe2+、Fe3+(2分);2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O (2分)
(2)①a→g、h→e、d→ i (2分),防止倒吸(1分);②A(2分) (3)88.8%(2分)
解析试题分析:(1)Cu2(OH)2CO3以及Fe、Si的化合物与稀硫酸反应生成硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸铁。二氧化硅与稀硫酸不反应,所以溶液中A中除含有Cu2+外,还可能含有的金属离子有Fe2+、Fe3+;双氧水具有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子,所以在溶液A中加入H2O2反应的离子方程式是2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O。
(2)①根据装置图可知,A装置是制备氨气的。由于生成的氨气中含有水蒸气,所以需要干燥,选用碱石灰干燥。氨气的密度小于空气的,且氨气极易溶于水,所以应该用向下排空气法收集,且需要将多余的氨气进行吸收,因此正确的操作顺序是a→g、h→e、d→ i;氨气极易溶于水,因此与i相连的漏斗的作用是防止倒吸。
②用固体氢氧化钠和浓氨水制取少量氨气,因此需要分液漏斗。反应不需要加热,且氨气用向下排空气法收集,所以正确的答案选A。
(3)消耗盐酸的物质的量是0.01L×0.5mol/L=0.005mol,则根据方程式NaOH+HCl=NaCl+H2O可知,与盐酸反应的氢氧化钠是0.005mol。氢氧化钠的物质的量是0.1L×0.25mol/L=0.025mol,则与硫酸铜反应的氢氧化钠是0.025mol-0.005mol=0.020mol。则根据方程式2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4可知,硫酸铜的物质的量是0.020mol÷2=0.010mol,所以根据原子守恒可知,铜矿石中Cu2(OH)2CO3的物质的量是0.010mol÷2=0.005mol,所以Cu2(OH)2CO3质量分数为
×100%=88.8%。
考点:考查氧化还原方程式配平、氨气制备、物质含量的测定以及实验方案的设计与评价等
(4分)下列有关实验操作或判断不正确的是 _____________(填序号,多选扣分)。
| A.配制一定物质的量浓度溶液,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏大 |
| B.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗 |
| C.配制稀硫酸时,可先在烧杯中加入一定体积的蒸馏水,再边缓慢加入浓硫酸边搅拌 |
| D.100 mL容量瓶可用于配制95 mL 0.1 mol/L NaCl溶液 |
F.观察钾元素焰色反应的操作是:先将铂丝放在稀盐酸中洗涤,然后蘸取固体氯化钾,置于酒精灯的火焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察。
G.苯、CCl4、酒精可用来萃取溴水中的溴。
某同学进行硫酸铜晶体结晶水含量的测定实验。完成下列填空:
【实验步骤】
(1)用_______(填仪器名称,下同)准确称量瓷坩埚的质量。
(2)在瓷坩埚中加入约2 g研细的硫酸铜晶体,并称量。
(3)把盛有硫酸铜晶体的瓷坩埚放在泥三角上慢慢加热,直到蓝色完全变白,然后把坩埚移至____________中冷却到室温,并称量。
(4)重复(3)的实验进行恒重操作,直至两次称量结果相差不超过0.001 g。
【数据记录与处理】
| | 第一次实验 | 第二次实验 |
| 坩埚的质量(g) | 29.563 | 30.064 |
| 坩埚+试样的质量(g) | 31.676 | 32.051 |
| 恒重后,坩埚+硫酸铜的质量(g) | 30.911 | 31.324 |
| x的值 | 5.05 | 5.13 |
根据上表中的数据处理结果,计算本次实验的相对误差为______%(已知x的理论值为5)。
【分析与讨论】
(1)做一次实验,至少需要加热________次(填数字,下同);至少需要称量_________次。
(2)恒重操作的目的是__________________。
(3)重复两次实验求x平均值的目的是_____________________________。
(4)实验值比理论值偏大的原因可能是________(填编号)。
a.加热过程中有晶体溅出 b.被测样品中含有加热不挥发的杂质
c.实验前,晶体表面潮湿 d.晶体灼烧后直接放在空气中冷却
铁是人体不可缺少的微量元素,摄入含铁的化合物可补充铁。“速力菲”是市场上一种常见的补铁药品,下表是说明书的部分内容。
| [规格]每片含琥珀酸亚铁 [适应症]用于缺铁性贫血症,预防及治疗用。 [用量用法]成人预防量 小儿用量预防量 [贮藏]避光、密封、在干燥处保存。 |
(1)该药品中Fe2+会缓慢氧化。国家规定该药物中Fe2+的氧化率(已经被氧化Fe2+的质量与Fe2+总质量的比值)超过10.00% 即不能再服用。
①实验室可采用H2SO4酸化的KMnO4溶液,对“速力菲”中的Fe2+进行滴定(假设药品中其他成份不与KMnO4反应)。请写出该反应的离子方程式: 。
②实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需 。
③某同学设计了下列滴定方式(夹持部分略去),最合理的是 。(填字母序号)
(2)称量上述含铁元素质量分数为20.00%的“速力菲”10.00 g,将其全部溶于稀H2SO4中,配制成1000 ml溶液,取出20.00 ml,用0.01000 mol?L-1的KMnO4溶液滴定,用去KMnO4溶液12.00 ml ,该药品中Fe2+的氧化率为 。
(3)已知琥珀酸为二元有机羧酸,含23.6 g琥珀酸的溶液与4.0 mol?L-1 100.0 ml的氢氧化钠溶液恰好完全中和。核磁共振氢谱分析显示,琥珀酸分子谱图上只有两组吸收峰。写出琥珀酸溶液与氢氧化钠溶液完全中和的化学方程式(有机物写结构简式) 。
白云石的主要成分为CaCO3、MgCO3,还含有少量Fe、Si的化合物,实验室以白云石为原料制Mg(OH)2及CaCO3。步骤如下:![]()
实验过程中需要的数据见下表:
| | 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH |
| Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
| Fe2+ | 7.0 | 9.0 |
| Mg2+ | 9.5 | 11.0 |
请回答下列问题:
(1)过滤中所需的玻璃仪器是 。溶液A中含有Ca2+,Mg2+,Fe2+,Fe3+,则试剂①可选择
(填字母)
A.KMnO4 B.Cl2 C.H2O2
(2)若要利用反应过程中生成的CO2,从溶液D中制取CaCO3,需要先通入的一种气体是 ,然后通入CO2。通入CO2气体时请把右边的装置图补充完整(不允许更换溶液,导气管以下连接的仪器自选)。
(3)根据表中提供的数据判断,Fe(OH)3、Fe(OH)2和Mg(OH)2的溶度积常数由小到大的排列顺序为 。
(4)若将制取的Mg(OH)2:加入到某聚乙烯树脂中,树脂可燃性大大降低,Mg(OH)起阻燃作用的主要原因是 。
下列方法中可以用来进行海水淡化的是
| A.过滤法 | B.萃取法 | C.分液法 | D.蒸馏法 |