题目内容

(14分)“海底黑烟囱”是海底热泉将地壳深处金属、非金属化合物带出时逐渐沉积形成的烟囱状通道,含有铜、锌、锰、钻、镍等金属的硫化物及金、银、铂等贵金属。“海底黑烟囱”的研究对海底矿产资源的勘探及金属硫化物成矿过程的认识均有极大的推动作用。

(1)“烟囱”周围的水样中发现了中子数是1,质子数是2的核素,该核素符号是 。

(2)“烟囱”内壁含有的结晶黄铁矿(主要成分是FeS2)在一定条件下发生如下反应:

X的化学式是 ,氧化剂是 。

(3)“烟囱”外壁含有石膏(CaS04-2H20),在1400 0C时能分解生成CaO,水蒸气和另外两种气体,其中一种气体可使品红溶液褪色。写出1400℃时石膏分解的化学方程式 。

(4)“烟囱”底部存在的难溶物ZnS遇CuSO4认溶液会慢慢转化为铜蓝(CuS)。根据沉淀溶解平衡理论写出由ZnS转化为CuS的离子方程式 ;

若转化后溶液中,则c(Cu2+)= mol·L-1〔已知

(5)“烟囱”中含有钻元素,LiCoO2可用作一种铿离子电池的正极材料。该锉离子电池充电过程中,负极发生的反应为,正极发生之间的转化,写出放电时电池总反应方程式 。

练习册系列答案
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(16分)某校研究性学习小组在实验室中模拟侯氏制碱法制取少量纯碱(见下图),并测定纯碱的纯度。回答下列问题:

Ⅰ.纯碱的制备

(1)若上述两个气体发生装置相同,制取二氧化碳的试剂为大理石和稀盐酸,制取氨气宜选择的试剂为 。氨气和二氧化碳在通入饱和食盐水时的顺序是(填序号) 。

a.同时通入

b.先通氨气至饱和再通二氧化碳

c.先通二氧化碳至饱和再通氨气

(2)他们采用粗盐配制饱和食盐水。粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42—等杂质离子,除去这些杂质离子需要下列试剂:①Na2CO3溶液 ②NaOH溶液 ③BaCl2溶液 ④盐酸。加入这些试剂的顺序可以是(填序号) 。

a. ①③②④ b. ③①④② c. ②③①④ d. ③②①④

(3)操作1的名称叫 。为洗去碳酸氢钠晶体表面的残留母液,他们用酒精代替水洗,其优点是 。

Ⅱ.纯碱纯度的测定(注:只考虑其中因焙烧不充分而含有的碳酸氢钠,忽略其他杂质)

(1)该小组同学设计了如下方案,其中不可行的是(填序号) 。

A、准确称量mg样品,加热至恒重,称量得ng固体。

B、准确称量mg样品,与足量稀硫酸反应,将产生的气体用碱石灰吸收,碱石灰增重ng。

C、准确称量mg样品,与足量氢氧化钡溶液反应,过滤、洗涤、干燥,称量得ng固体。

(2)若方案A可行,加热过程中所需仪器除了酒精灯、三角架、坩埚、坩埚钳外,还需 。

(3)若方案B正确,涉及反应的离子方程式为 。

(4)若方案C可行,判断沉淀是否洗净的方法是 。

(18分)正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O,反应物和产物的相关数据如下表:

相对分子质量

沸点/℃

密度/(g/cm3)

水中的溶解性

正丁醇

74

117.2

0.8109

微溶

正丁醚

130

142.0

0.7704

几乎不溶

①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。

②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。

③分离提纯:待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的温度分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。

④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。

⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。请回答:

(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为:应先加 。

(2)加热A前,需先从 (填“a”或“b”)口向B中通入水。

(3)步骤③的目的是初步洗去 ,振摇后静置,粗产物应 (填“上”或“下”)口倒出。

(4)步骤③中最后一次水洗的目的为 。

(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集 (填选项字母)左右的馏分。

A.100℃ B.117℃ C.135℃ D.142℃

(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为 ,下层液体的主要成分为 。

(7)本实验中,正丁醚的产率为 (精确到1%)。

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