题目内容
【题目】铜与浓硫酸在如图所示装置中发生反应,实验中观察到的现象为
试管中溶液变为绿色,试管底部出现黑色和灰白色沉淀;
试管中先出现气泡,短时间内品红溶液无变化,之后溶液的红色逐渐变浅直至褪去。试回答下列问题:
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(1)
试管中发生反应的化学方程式为______。
(2)
试管中先出现的气泡为______(填名称)。
(3)实验完毕后取下
试管,______,若溶液______,可证明使品红溶液褪色的物质为
。
(4)
试管中的现象是______。
(5)湿碱棉团的作用是______。
(6)实验完毕后,待溶液冷却后,取
试管中上层清液加入水中,发现溶液温度升高。试解释溶液温度升高的原因:____________。
(7)将反应后的沉淀加入水中,黑色沉淀不溶解,灰白色沉淀大部分溶解,溶液变为蓝色,则灰白色沉淀的主要成分为____________。
(8)黑色沉淀可能为
、
或
,根据所学知识,设计实验验证黑色沉淀中是否含有
(已知
、
均为黑色固体,不溶于水和稀硫酸):____________。
【答案】
(浓)
空气 加热 恢复红色 紫色石蕊试液变红 吸收
尾气,防止污染环境 反应物中浓硫酸过量,加水稀释时放出大量的热,使溶液温度升高
取少量黑色沉淀加入稀硫酸,若溶液变蓝,则黑色沉淀中含有
,若溶液不变蓝,则黑色沉淀中不含
【解析】
铜与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2,可抽动的铜丝,可以控制反应的发生和停止,SO2能使品红溶液褪色,SO2溶于水生成H2SO3,使石蕊溶液呈红色,蘸有碱溶液的棉团用于尾气吸收。
(1)A试管中,铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为
(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)装置中有空气存在,故B试管中先出现的气泡为空气;
(3)二氧化硫具有漂白性,其与某些有色物质生成的无色物质不稳定,则加热后品红溶液恢复红色,故实验完毕后取下B试管,加热,若溶液恢复红色,可证明使品红溶液褪色的物质为
;
(4)二氧化硫与水反应生成亚硫酸,能使紫色石蕊试液变红;
(5)二氧化硫气体有毒,能被碱液吸收,故湿碱棉团的作用是吸收
尾气,防止污染环境;
(6)反应物中浓硫酸过量,故取上层清液加水稀释时,放出大量的热,使溶液温度升高;
(7)根据题给信息推断,灰白色沉淀的主要成分为CuSO4;
(8)
与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,根据题给信息知
、
与稀硫酸不反应,则验证黑色沉淀中是否含有
的实验方案为:取少量黑色沉淀加入稀硫酸,若溶液变蓝,则黑色沉淀中含有
,若溶液不变蓝,则黑色沉淀中不含
。
【题目】某菱锰矿的主要成分为MnCO3,还含有少量的FeCO3、CaCO3、MgCO3、Al2O3以及一些不反应的不溶性杂质,工业上以菱锰矿为原料制备高纯度碳酸锰的流程如图所示:
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已知:MnCO3+2NH4Cl
MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O
相关金属离子[c0(Xn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Ca2+ | Mg2+ | Al3+ | Fe3+ |
开始沉淀时的pH | 8.1 | 6.3 | 10.6 | 8.9 | 3.4 | 1.5 |
完全沉淀时的pH | 10.1 | 8.3 | 13.1 | 10.9 | 4.7 | 2.8 |
(1)焙烧炉中生成的气体A的成分有__(填化学式)。
(2)气体A可用于制取纯碱,其制取过程如图所示:
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反应槽中有沉淀产生,该沉淀是__(填化学式),生成该沉淀的离子反应方程式为___,气体B的化学式为___。
(3)净化室中的除杂包含三步:
①加入少量MnO2将Fe2+转化为Fe3+,其反应的离子方程式为___;
②加氨水调pH=5.6,生成的沉淀的化学式是__;
③加入适量NH4F,将作为杂质的剩余金属阳离子转化为难溶于水的沉淀除去。
(4)净化液中含有的离子主要有__。