题目内容
在高温时硫铁矿(主要成分FeS2)和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫(假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应)。某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究:
【实验一】测定硫元素的含量
I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略)。A中的试剂是双氧水,将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。![]()
II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:![]()
【实验二】测定铁元素的含量
III.测定铁元素含量的实验步骤如下:
①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体,过滤,得到滤液A;
②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
③将滤液B稀释为250 mL;
④取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体
积的平均值为V mL。
请根据以上实验,回答下列问题:
(1)I中装置C中盛装的试剂是_ ;E瓶的作用是_ 。
(2)11中加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式为____。
(3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,
还必须要用到的是_ ;④中盛装KMnO3溶液的仪器是_ 。
(4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失,则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_ 。(用含m1和m2的代数式表示);铁元素的质量分数为____。(用含m1、c、v的代数式表示)
(14分)(1)浓硫酸(1分);吸收二氧化硫(2分)(2)H2O2+SO32-=SO42-+H2O(3分)
(3)250ml容量瓶(2分);酸式滴定管(2分)
(4)
×100%(2分);
×100%(2分)
解析试题分析:(1)A中盛有双氧水,说明该装置是制备氧气的。由于氧气中含有水蒸气,所以C中盛装的试剂是浓硫酸,用来干燥氧气;硫铁矿样品和氧气在高温下反应生成SO2,所以E中氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫。
(2)氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠,所以11中加入过量H2O2的目的是氧化亚硫酸钠,生成硫酸钠。因此溶液中发生反应的离子方程式为H2O2+SO32-=SO42-+H2O.
(3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,
还必须要用到的是250mL容量瓶;④中取稀释液25.00ml,溶液是酸性溶液,体积数据要求到小数点后两位,需用的仪器是酸式滴定管,所以④中盛装KMnO3溶液的仪器是酸式滴定管。
(4)最终所得沉淀是硫酸钡,根据硫原子守恒得硫的质量,设硫的质量为x,则
S——BaSO4
32g 233g
x m2g
解得x=
g
所以质量分数=
×100%
高锰酸钾的还原产物是Mn2+,在反应中得到7-2=5个电子。而Fe2+在反应中失去1个电子,所以根据电子的得失守恒可知,在25.00ml溶液中亚铁离子的物质的量是cmol/L×0.001VL×5=0.005cVmol,所以铁元素的质量分数=
×100%=
×100%
考点:考查化学实验基本操作、试剂和仪器的选择、物质含量的测定和计算、实验方案的设计等
乙醛能与银氨溶液反应析出银。如果条件控制适当,析出的银会均匀地分布在试管壁上,形成光亮的银镜,这个反应又叫银镜反应。银镜的光亮程度与反应条件有关。某课外活动小组同学在课外活动中对乙醛的银镜反应进行了探究。
Ⅰ. 探究银镜反应的最佳实验条件部分实验数据如下表:
| 实验变量 实验序号 | 银氨溶液 /mL | 乙醛的量 /滴 | 水液温度/℃ | 反应混合液的PH | 出现银镜时间/min |
| 1 | 1 | 3 | 65 | 11 | 5 |
| 2 | 1 | 3 | 45 | 11 | 6.5 |
| 3 | 1 | 5 | 65 | 11 | 4 |
| 4 | 1 | 3 | 30 | 11 | 9 |
| 5 | 1 | 3 | 50 | 11 | 6 |
| 6 | 1 | 5 | 80 | 11 | 3 |
请回答下列问题:
(1)读表若只进行实验1和实验3,其探究目的是 。
(2)推理当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为40℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间是 ;要探索不同水浴温度下乙醛进行银镜反应的最佳条件,除了测量银镜出现的时间外,还需要比较不同条件下形成的银镜的 。
(3)进一步实验 若还要探索银氨溶液的用量对出现银镜快慢的影响,如何进行实验?
。
Ⅱ. 探究对废液的回收处理:
银氨溶液放久后会变成氮化银而引起爆炸,直接排放会污染环境,且造成银资源的浪费。通过查找资料,已知从银氨溶液中提取银的一种实验流程为:
操作④的方法是:把Ag2S和铁粉放到烧杯中加浓盐酸搅拌煮沸,使Ag2S变成银粉。反应的化学方程式为:Ag2S+Fe+2HCl
(4)若获得的银粉中含有少量没有反应完的铁粉,除去铁的反应的离子方程式为: ,需要用到的玻璃仪器有 (填编号)。
a b c d e f g
(5)操作④应在(填实验室设备名称) 中进行。
(6)要洗去试管壁上的银镜,采用的试剂是 (填名称)。
Fridel—Crafts反应是向苯环上引入烷基最重要的方法,在合成上有很大的实用价值,该反应可以简单表示如下:Ar+RX
ArR+HX △H<0(Ar表示苯基)。某化学兴趣小组在实验室先利用叔丁醇(沸点90.70C)与盐酸反应制得叔丁基氯(沸点500C),再利用Fridel—Crafts反应原理制备对叔丁基苯酚(熔点990C)。反应流程及实验装置如下图所示:![]()
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试回答下列问题:
(1)实验装置烧杯中漏斗的作用是________。
(2)巳知Fridel—Cxafts反应是放热反应,为防止叔丁基氣的蒸气被大量的HCl气体带走而影响产率,应将锥形瓶置于_______(填“冷水浴”或“热水浴”)中。
(3)有机层中加入饱和氣化钠溶液及饱和碳酸氢钠溶液的作用可能是_______。通过 操作可将叔丁基氯粗产物转化为较为纯净的叔丁基氯。
(4)某同学因去掉该制备装置中的氣化钙干燥管,发现产率很低(观察不到对叔丁基苯酚白色固体)且锥形瓶中有大量的白雾,他推测是作催化剂的AlCl3发生强烈水解所致,该同学设计如下实验方案进行验证,请完成下表内容。
| 实验方案 | 实验现象 | 能否说明水解 |
| ①将锥形瓶中白雾通入HNO3酸化的AgNO3溶液 | | |
| ②将充分冒白雾后的液体抽滤,得不溶性固体,将固体分成两份, 。 | 两份固体均溶解 | |
(5)若上述同学称取了9.4g苯酚与适量叔丁基氯反应,从反应液中提取出对叔丁基苯酚,将其配成100mL乙醇溶液,移取25.00mL溶液,滴定,消耗NaOH物质的量为5×10-4moL,则以苯酚为基准计算对叔丁基苯酚产率的表达式为_______。
Ⅰ.下列实验操作中正确的是
| A.分液时,分液漏斗下层液体从下端放出,上层液体从上口倒出 |
| B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口 |
| C.蒸发结晶时应将溶液直接蒸干 |
| D.称量非腐蚀性药品应放在托盘天平左盘的称量纸上,砝码放在托盘天平右盘的称量纸上 |
| 实验步骤 | 现象 | 结论 |
| ①分别取等体积2mol/L的硫酸于试管中 ② | Mg产生气泡速率快于Fe,Cu无明显变化 | 金属性质越活泼,反应速率越快 |
(2)甲同学的实验目的是探究 。
乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用下图所示装置进行定量实验。
(3)乙同学在实验中应该测定的数据是 。
(4)乙同学完成实验应选用的实验药品是 。
为了提高生活用水的卫生标准,自来水厂最好选用下列哪种物质来作净化剂
| A.氯化铜 | B.明矾 | C.硫酸铜 | D.氯化铁 |
下列与化学有关的说法正确的是
| A.富含氮、磷的生活污水不能排放到河中,但可以直接用于农田的灌溉 |
| B.高温加热氧化镁和碳的混合物可以制得单质镁 |
| C.白酒标签上注有“酒精浓度53%VO1”字样,它表示100g该白酒中含有53g酒精 |
| D.瓷坩埚能耐高温,可以用于加热分解石灰石 |
污水处理的主要方法有:①中和法;②化学沉淀法;③氧化还原法;④过滤法。其中属于化学方法的有( )。
| A.①②③ | B.①②④ |
| C.②③④ | D.①②③④ |