题目内容

11．某实验小组用一定量的铁与足量的稀硫酸及足量的CuO制取单质铜，设计以下两种方案：
方案一：Fe$\stackrel{稀硫酸}{→}$H2 $\stackrel{氧化铜}{→}$Cu
方案二：CuO$\stackrel{稀硫酸}{→}$CuSO 4$\stackrel{铁}{→}$Cu
根据规范的实验方法和操作规则，这两种方案制得单质铜的质量关系为（　　）
A．相等B．方案一多C．方案二多D．无法判断

分析 两方案中所发生的化学方程式为：方案一Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑、H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O；
方案二CuO+H2SO4═CuSO4+H2O、Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；
方案二中均可完全转化，而方案一中氢气还原CuO，应先通入氢气排出装置中的空气，不能全部参与还原反应．

解答 解：两方案中所发生的化学方程式为：方案一Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑、H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O；
方案二CuO+H2SO4═CuSO4+H2O、Fe+CuSO4═Cu+FeSO4；
方案二中均可完全转化，而方案一中氢气还原氧化铜实验，开始时需先通入一部分氢气，排除装置中的空气，实验结束时还要通一会氢气，以防止生成的铜被氧化，如果不考虑先通后停，相同质量的铁生成铜的质量是相同的，但是由于部分氢气被浪费，从而导致铁的质量被多消耗一部分，所以导致方案一对应的铜减少．故方案二生成的铜多，
故选C．

点评 本题考查制备物质方案，为高频考点，把握制备中发生的反应、分析方案的差别为解答的关键，注意氢气还原氧化铜的实际操作即可解答，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．

练习册系列答案
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1．重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等．以铬矿石（主要成分是Cr2O3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程如图1：

请回答下列问题：
（1）固体残渣主要是含铁元素的氧化物．在高温焙烧时生成Na2CrO4的化学方程式2Cr2O3+4Na2CO3+3O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4Na2CrO4+4CO2；
（2）操作Ⅱ中通入过量CO2生成沉淀的离子方程式分别为：SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-；AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-．
（3）下列仪器在分离出含Na2CrO4溶液的操作中，不需要的是ACE．
A．酒精灯   B．烧杯   C．蒸发皿   D．漏斗   E．冷凝管
（4）用硫酸酸化时发生反应的离子方程式是2CrO42-+2H+=Cr2072-+H20．
（5）工业酸性废水中的Cr2O72-通常以铁做电极，采用电 解法除去．在如图2所示的装置中：
①电极A区Cr2O72-（Cr2O72-还原为Cr3+）发生反应的离子方程式是Cr2072-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H20；
②假设一段时间后，所得溶液中Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为0.1  mol/L，要使Fe3+沉淀完全而Cr3+还未开始沉淀．则需调节溶液   pH的范围是3.2～4.3之间．（已知：KSPFe（OH）3=4.0×10-38，KSPCr（OH）3=6.0×10-31，lg$\root{3}{0.4}$=-0.1，lg$\root{3}{4}$=0.2，lg$\root{3}{6}$=0.3，lg$\root{3}{60}$=0.6）
2．恒温下，下列情景中最终不能析出固体的是（　　）
A．将CO2持续通入NaCl和NH3均达饱和的混合溶液中
B．将CO2持续通入饱和Na2CO3溶液中
C．将少量SO2通入NH3和BaCl2的混合溶液中
D．将NH3持续通入AgNO3溶液中
19．设NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．15.6g Na2O2与足量二氧化碳反应，转移的电子总数为0.2 NA
（2 Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2）
B．标准状况下，22.4L CCl4中含有的C原子数目为NA
C．常温常压下，0.84g NaHCO3含有的Na+离子数为0.01 NA
D．物质的量浓度为0.5 mol•L-1的MgCl2溶液中，所含Cl-个数为NA
6．下列离子：①SO${\;}_{3}^{2-}$  ②S2- ③HCO${\;}_{3}^{-}$  ④CO${\;}_{3}^{2-}$  ⑤SO${\;}_{4}^{2-}$  ⑥I-  ⑦NH${\;}_{4}^{+}$  ⑧SiO${\;}_{3}^{2-}$  ⑨Fe2+  ⑩Cl-，其中能在稀H2SO4溶液中能大量存在的是（　　）
A．①②③④⑥⑧⑨B．⑤⑥⑦⑩C．⑤⑥⑦⑨⑩D．⑤⑦
16．如图1是中学化学中常用的实验装置：

（1）装置A可用于收集O2、H2气体（填两种常见气体的化学式）．
（2）实验室用装置B制取O2的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（3）若用装置B制取H2，用F干燥生成的H2，用C装置收集干燥的H2，按照气体从左至右的流向，写出相应装置接口的连接顺序：b→h→i→c→d；
（4）如图2是实验室检验制气装置气密性示意图，用文字描述检验装置气密性良好的操作、现象．
操作用手捂热试管
现象导管口有气泡逸出，松开手导管内有一段水柱上升，并保持一段时间不下降
（5）从绿色化学和实验安全的角度考虑，对用CO还原CuO实验的尾气可用用酒精灯点燃尾气（或用气球收集尾气）法处理．
3．a mol FeS与b mol FeO投入到V L、c mol•L-1的硝酸溶液中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液成分可看做是Fe（NO3）3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为（　　）
①vc-$\frac{a+b}{3}$mol  ②（a+b）×189g   ③（3a+3b） mol   ④vc-$\frac{9a+b}{3}$mol．
A．②④B．②③C．①②③D．②③④
20．溴单质具有广泛的工业价值，查阅资料知：Br2的沸点为59℃，微溶于水，有毒性．某化学小组模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，主要实验装置（夹持装置略去）及操作步骤如下：

①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入Cl2至反应结束；
②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；
③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO2；
④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl2；
⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴．
请回答：
（1）判断步骤①中反应已经结束的最简单方法为A中液面上方出现黄绿色气体．
（2）步骤②鼓入热空气的作用为使A中生成的Br2随空气流进入B中；步骤③B中发生的主要反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O═4H++2Br-+SO42-．
（3）综合分析步骤①、②、③和④，这四步操作的最终目的为富集溴．
（4）此实验中尾气可用c（填选项字母）吸收处理．
a．水       b．浓硫酸        c．NaOH溶液        d．饱和NaCl溶液
（5）步骤⑤中，蒸馏用到的玻璃仪器除酒精灯、温度计、尾接管、锥形瓶外，还有冷凝管（或冷凝器）和蒸馏烧瓶；要达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件为控制温度计温度，并收集59℃时的馏分．
（6）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴．滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBr、NaBrO3等，该反应的化学方程式为3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑．
（7）与B装置相比，采用C装置的优点为操作简单，污染小．
1．现有物质的量浓度为12.0mol/L的浓盐酸．（写出计算过程）
（1）配制500mL该浓度盐酸，需标准状况下HCl气体体积为？
（2）假设浓盐酸的密度为1.2g/ml，则其溶质的质量分数是多少？

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