(19分)黃銅礦的主要成分是CuFeS2(硫元素顯價,鐵元素顯+2價)。實驗室里用黃銅礦為原料制取單質銅和鐵紅(Fe2O3)的流程如下:
已知:
=
(1)在實驗室中,應將黃銅礦粉末放在__________(填儀器名稱)中焙燒。
(2)將反應過程中產(chǎn)生的SO2和H2S通入下圖所示裝置中檢驗它們的性質。該實驗證明SO2具有_________性和__________性。
(3)欲選用下列部分裝置在實驗室中以MnO2和濃鹽酸為原料制取純凈、干燥的氯氣。
①圓底燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式為_________________________________________。
②按氣流方向由左到右,導管口連接順序為a→__________________________________。
③裝置連接好后,在裝藥品前,需檢驗裝置的氣密性,具體方法是__________________。
④向濾液A中通入C12,某同學取通入C12后的溶液滴加KSCN溶液,用來證明C12的氧化性比Fe3+強的結論。該實驗設計是否合理________(填“是”或“否”),請用簡要文字解釋你的理由_____________________________________________________________。
(4)若使用20 g黃銅礦粉末可制得8 gFe2O3(鐵紅),則該黃銅礦中含CuFeS2的質量分數(shù)是________ (假設各步反應均完全進行且過程中無額外物質損耗)。
(19分)
(1)坩堝(2分)
(2)漂白(2分);氧化(2分)
(3)①MnO2+4H++2Cl?Mn2++Cl2↑2H2O(3分)②b→c→g→h→d(2分)
③關閉分液漏斗的活塞,將導管插入水中,微熱圓底燒瓶,若導管末端產(chǎn)生氣泡,停止加熱,導管中有一段水柱形成,說明裝置不漏氣。(3分)
④否(1分),在通氯氣前濾液A中就可能含有Fe3+,無法確定Fe3+一定是Fe2+被Cl2氧化得來的。(2分)
(4)92%(2分)
解析試題分析:(1)固體的焙燒在坩堝內進行。
(2)SO2通入品紅溶液,證明SO2具有漂白性;SO2通入H2S溶液,生成S淡黃色沉淀,證明SO2具有氧化性。
(3)①MnO2與濃鹽酸反應生成Cl2、MnCl2、H2O。離子方程式為:MnO2+4H++2Cl?Mn2++Cl2↑2H2O
②生成的Cl2含有HCl、H2O,所以a連接b、c,通過飽和食鹽水除去HCl、繼續(xù)連接g、h,通過濃硫酸,除去H2O,再連接d,即可收集純凈、干燥的氯氣。
③利用加熱氣體膨脹的原理進行裝置氣密性的檢驗,所以檢驗方法為:關閉分液漏斗的活塞,將導管插入水中,微熱圓底燒瓶,若導管末端產(chǎn)生氣泡,停止加熱,導管中有一段水柱形成,說明裝置不漏氣。
④因為該檢驗方法是先通入氯氣,再滴加KSCN溶液,在通氯氣前濾液A中就可能含有Fe3+,無法確定Fe3+一定是Fe2+被Cl2氧化得來的,所以該實驗設計不合理。
(4)根據(jù)Fe元素守恒可得:2CuFeS2~ Fe2O3,所以該黃銅礦中含CuFeS2的質量分數(shù)=8g×368/160÷20g×100%=92%
考點:本題考查實驗基本儀器、基本操作、實驗方案的設計與評價、化學計算。
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氯氣和氮氧化物都是重要的化工原料,但進入大氣后,都對環(huán)境造成污染。
【Ⅰ】已知:2KMnO4+16HCl(濃)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+ 8 H2O,在實驗室可用二氧化錳固體或高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應制取氯氣?晒┻x用的發(fā)生裝置如下圖。
(1)若用高錳酸鉀固體和濃鹽酸反應制取氯氣,發(fā)生裝置是 。(選填A或B或C)
(2)寫出用二氧化錳固體和濃鹽酸反應制取氯氣的化學方程式: 。
(3)常用NaOH溶液吸收氯氣防止污染。寫出該反應的離子方程式 。
【Ⅱ】已知:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,可用氫氧化鈉溶液可以吸收廢氣中的氮氧化物。
(1)在該反應中,氧化劑是 。
(2)汽車尾氣中含有一氧化氮和一氧化碳,經(jīng)過排氣管中的催化轉化器轉化為對大氣無污染的物質。寫出該反應的化學方程式: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
實驗室制取少量溴乙烷的裝置如圖所示。根據(jù)題意完成下列填空:
(1)圓底燒瓶中加入的反應物是溴化鈉、 和1:1的硫酸。配制體積比1:1的硫酸所用的定量儀器為 (選填編號)。
a.天平 b.量筒 c.容量瓶 d.滴定管
(2)寫出加熱時燒瓶中發(fā)生的主要反應的化學方程式 。
(3)將生成物導入盛有冰水混合物的試管A中,冰水混合物的作用是 。
試管A中的物質分為三層(如圖所示),產(chǎn)物在第 層。
(4)試管A中除了產(chǎn)物和水之外,還可能存在 、
(寫出化學式)。
(5)用濃的硫酸進行實驗,若試管A中獲得的有機物呈棕黃色,除去其中雜質的正確方法是 (選填編號)。
a.蒸餾 b.氫氧化鈉溶液洗滌
c.用四氯化碳萃取 d.用亞硫酸鈉溶液洗滌
若試管B中的酸性高錳酸鉀溶液褪色,使之褪色的物質的名稱是 。
(6)實驗員老師建議把上述裝置中的儀器連接部分都改成標準玻璃接口,其原因是: 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(14分)黃銅礦是工業(yè)煉銅的主要原料,主要成分為CuFeS2,含少量脈石。為測定該黃銅礦的純度,某同學設計了如下實驗:
用電子天平稱取研細的黃銅礦樣品1.150g,在空氣存在下進行煅燒,生成Cu、Fe3O4和SO2氣體,實驗后取d中溶液的1/10置于錐形瓶中,用0.05mol/L標準碘溶液進行滴定,消耗標準碘溶液20.00mL。請回答下列問題:
(1)將樣品研細后再進行反應,其目的是 ;標準碘溶液應盛放在(填“堿式”或“酸式”) 滴定管中。
(2)裝置a的作用是
(填序號)。
A.除去空氣中的二氧化碳 | B.除去空氣中的水蒸氣 |
C.有利于氣體混合 | D.有利于觀察、控制空氣流速 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(14分)某研究性學習小組用下列裝置(鐵架臺等支撐儀器略)探究氧化鐵與乙醇的反應,并檢驗反應產(chǎn)物。
(1)為快速得到乙醇氣體,可采取的方法是 ;若實驗時小試管中的溶液已經(jīng)開始發(fā)生倒吸,你采取的措施是 _________(填寫編號);
a.取下小試管 b.移去酒精燈
c.將導管從乳膠管中取下 d.以上都可以
(2)盛Cu(OH)2懸濁液的試管中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象為___________________。
(3)如圖實驗,觀察到紅色的Fe2O3全部變?yōu)楹谏腆w(M),充分反應后停止加熱。為了檢驗M的組成,進行下列實驗。
① M能被磁鐵吸引;加入足量稀硫酸,振蕩,固體全部溶解,未觀察到有氣體生成;
② 經(jīng)檢驗溶液中有Fe2+和Fe3+;
關于M 中鐵元素價態(tài)的判斷正確的是 (填寫編號)。
a.一定有+3價和+2價鐵,一定無0價鐵 b.一定有+3價、+2價和0價鐵
c.一定有+3價和0價鐵,一定無+2價鐵 d.一定有+3和+2價鐵,可能有0價鐵
(4)若M的成份可表達為FeXOY,用CO還原法定量測定其化學組成。稱取a g M樣品進行定量測定,實驗裝置和步驟如下:
① 組裝儀器;②點燃酒精燈;③加入試劑; ④打開分液漏斗活塞;⑤檢查氣密性;⑥停止加熱;⑦關閉分液漏斗活塞;⑧……。正確的操作順序是__________(填寫編號)
a.①⑤④③②⑥⑦⑧ b.①③⑤④②⑦⑥⑧ c.①⑤③④②⑥⑦⑧ d.①③⑤②④⑥⑦⑧
(5)若實驗中每步反應都進行完全,反應后M樣品質量減小b g,則FeXOY中=_____。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
工業(yè)上以黃銅礦(主要成分是CuFeS2,雜質不溶于水和酸)為原料,制備藍色晶體G,其化學式為[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:
已知25℃時,幾種金屬氫氧化物的溶度積常數(shù)和完全沉淀的pH范圍如下表:
(1)黃銅礦在空氣中焙燒能生成鐵和銅的低價硫化物,寫出其反應的化學方程式 ;
(2)試劑X的化學式為 ,雙氧水的作用是 ;
(3)常溫下,0.1 mol/L試劑Y的pH=11,則該溫度下,試劑Y的電離常數(shù)為 ,用pH試紙測該溶液pH值的方法是 ;
(4)在溶液N中加入乙醇的目的是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
含硫物質燃燒會產(chǎn)生大量煙氣,主要成分是SO2、CO2、N2、O2 。某研究性學習小組在實驗室利用下列裝置制備模擬煙氣,并測算模擬煙氣通過轉化器的脫硫效率。
回答下列問題:
Ⅰ.模擬煙氣的制備
(1)用A裝置制SO2,化學反應方程式為 。
(2)用B裝置制CO2,使用該裝置優(yōu)點的是 。
(3)將制得的氣體與空氣充分混合,獲得模擬煙氣用于后續(xù)實驗。
II.測定煙氣中SO2的體積分數(shù)
(4)將部分模擬煙氣緩慢通過C、D裝置,其中C、D中盛有的藥品分別是 、 。(填序號)
①KMnO4溶液;②飽和NaHSO3溶液;③飽和Na2CO3溶液;④飽和NaHCO3溶液
(5)若模擬煙氣的流速為amL/min,若t1分鐘后,測得量筒內液體體積為VmL,則SO2的體積分數(shù)是 。
Ⅲ.測算模擬煙氣通過轉化器的脫硫效率(已轉化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)將模擬煙氣通過轉化器E裝置,E裝置中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液,常溫下,它可催化SO2與O2的反應,以達到脫硫目的。寫出催化劑參與反應過程的離子方程式 ①SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2++4H+ ② 。
(7)若模擬煙氣仍以amL/min的流速通過轉化器E裝置,t2分鐘后,向E裝置中加入酸化的BaCl2溶液得到白色渾濁液,經(jīng) 、洗滌、 、稱量,得到mg固體。若實驗的氣體體積已折算為標準狀況,則該轉化器的脫硫效率是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
現(xiàn)擬在實驗室里利用空氣和鎂粉為原料制取少量氮化鎂(Mg3N2)。已知實驗中可能會發(fā)生下列反應:
①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C;
④Mg+H2OMgO+H2↑; ⑤Mg3N2 +6H2O3Mg(OH)2+2NH3↑
可供選擇的裝置和藥品如下圖所示(鎂粉、還原鐵粉均已干燥,裝置內所發(fā)生的反應是完全的,整套裝置的末端與干燥管相連)。
回答下列問題:
(1)在設計實驗方案時,除裝置A、D、E外,還應選擇的裝置有 (填字母代號),選擇裝置D目的為_____________________________ ;
(2)通氣后,應先點燃 處的酒精燈;如果同時點燃A、F裝置的酒精燈,將會使實驗結果 (填“偏高”或“偏低”)原因
(3)請設計一個實驗,驗證產(chǎn)物是Mg3N2,寫出操作步驟、現(xiàn)象和結論:
_____________________________________________________________________
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
如圖所示是一套實驗室制氣裝置,用于發(fā)生、干燥和收集氣體。下列各組物質中能利用這套裝置進行實驗的是
A.銅屑和稀硝酸 |
B.二氧化錳和濃鹽酸 |
C.用濃氨水和生石灰反應 |
D.碳酸鈣和稀鹽酸 |
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