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

练习册系列答案
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步骤1:准确称量m g产品配成100 mL溶液。
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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/日,成人治疗量—/日。
小儿用量预防量— /日,治疗量—/日
[贮藏]避光、密封、在干燥处保存。
 
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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                 。
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回答下列问题:
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(2)写出生成FeCO3沉淀的离子方程式         。
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①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          。
②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)

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④以上实验装置存在明显缺陷,该缺陷导致测定结果偏高,该缺陷为        。

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