一學(xué)習(xí)小組利用下圖所示裝置，對某含少量Fe的廢銅屑進行銅含量的測定，并探究利用其制備硫酸銅溶液。

（1）向A中加入10g廢銅屑樣品，關(guān)閉彈簧夾，打開B活塞向A注入足量稀硫酸后關(guān)閉。①此時裝置C中產(chǎn)生的現(xiàn)象是                                               。    
②反應(yīng)進行到A中不再產(chǎn)生氣泡時，若C中收集到448mL（已換算成標準狀況）氣體，則該廢銅屑中銅的質(zhì)量百分含量為           。
（2）接下來使Cu完全溶解的操作是：
① 拆除C、D裝置后，打開彈簧夾
②____________________________________________________________________
（3）為使A中固體加快溶解速率，以下方法運用合理的是            。
a.對A裝置加熱；b.向A內(nèi)加入少量Fe2O3；c.向A內(nèi)加入少量CuO；d.增大空氣通入量；e.向A內(nèi)加入少量FeSO4；f.向A內(nèi)加入少量H2O
（4）將A中溶液倒入燒杯內(nèi)，加入Cu2(OH)2CO3將其調(diào)節(jié)至pH=4時，溶液中鐵元素被完全沉淀，過濾后即得紅褐色沉淀與硫酸銅溶液。
①此過程的離子反應(yīng)方程式是                                                       。
②檢驗溶液中鐵元素是否被完全沉淀最好的方法是___________
a.取樣于試管→滴加KSCN溶液
b.取樣于試管→滴加酸性KMnO4溶液
c.取樣于試管→紙上層析后→ 噴KSCN溶液；
（5）有同學(xué)認為，可以不用測量氣體法計算廢銅屑中銅的質(zhì)量百分含量，其具體操作步驟可續(xù)寫為：             。

（1）①水面下降，水順長導(dǎo)管排入D中 （2分） ②88.8% （2分）
（2）②持續(xù)將空氣通入A中，至A中固體全部消失，（2分）再繼續(xù)通入一段時間空氣后，關(guān)閉彈簧夾，停止通入空氣。（2分）
（3）a b d e  （2分）
（4）①Cu2(OH)2CO3 + H+ + Fe3+ = 2Cu2+ + Fe(OH)3↓ + CO2↑（2分）   ②c （2分）
（5）將（4）中所得紅褐色沉淀洗滌、干燥、稱量、計算（2分）

解析試題分析：（1）①A中的廢銅屑含有鐵加入稀硫酸反應(yīng)生成氫氣，裝置C是排水量氣裝置，現(xiàn)象是C中液面下降，水被排到D中；
②10g廢銅屑樣品，反應(yīng)進行到A中不再產(chǎn)生氣泡時，若C中收集到448mL（已換算成標準狀況）氣體為氫氣物質(zhì)的量為0.02mol，F(xiàn)e+H2SO4=FeSO4+H2↑，鐵物質(zhì)的量為0.02mol，質(zhì)量為0.02mol×56g/mol=1.12g，該廢銅屑中銅的質(zhì)量百分含量=(10g?1.12g)/10g×100%=88.8%；
（2）拆除C、D裝置后，打開彈簧夾，持續(xù)將空氣通入A中，鐵和硫酸反應(yīng)生成的亞硫酸亞鐵會被空氣中的氧氣氧化為硫酸鐵，鐵離子具有氧化性能氧化溶解銅，至A中固體全部；消失反應(yīng)的離子方程式為：4Fe2++O2 +4H+=4Fe3++2H2O，2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，再繼續(xù)通入一段時間空氣后，關(guān)閉彈簧夾，停止通入空氣.
（3）為使A中固體加快溶解速率:
a．對A裝置加熱，會加快反應(yīng)速率，故a正確；
b．向A內(nèi)加入少量Fe2O3，溶解后自動鐵離子濃度會提高溶解銅的反應(yīng)速率，故b正確；
c．向A內(nèi)加入少量CuO，和硫酸反應(yīng)不能加快溶解速率，故c錯誤；
d．增大空氣通入量，自動氧氣濃度可以提高反應(yīng)速率，故d正確；
e．向A內(nèi)加入少量FeSO4，增大了亞鐵離子濃度能加快反應(yīng)速率，故e正確；
f．向A內(nèi)加入少量H2O，稀釋溶液濃度，反應(yīng)速率減小，故f錯誤；
故選abde；
（4）①將A中溶液倒入燒杯內(nèi)，加入Cu2（OH）2CO3將其調(diào)節(jié)至pH=4時，溶液中鐵被完全沉淀，過濾后即得紅褐色沉淀與硫酸銅溶液，此過程離子反應(yīng)方程式是:
Cu2（OH）2CO3+H++Fe3+=2Cu2++Fe（OH）3↓+CO2↑
②因為前面鐵元素都是Fe3+ ，所以要檢驗是否被完全沉淀，可以加入KSCN溶液進行檢驗，若，沒有紅色現(xiàn)象則說明鐵元素被沉淀完全。
（5）不用測量氣體法，可以依據(jù)沉淀方法，測定沉淀氫氧化鐵質(zhì)量，計算鐵元素質(zhì)量，得到銅的質(zhì)量，計算廢銅屑中銅的質(zhì)量百分含量，沉淀實驗方法為：得到的氫氧化鐵沉淀洗滌、干燥、稱量、計算.
考點：本題考查的是物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗方法和實驗設(shè)計。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

實驗室中用含少量CO2雜質(zhì)的CO來還原鐵的氧化物FexOy并證明CO能夠還原FexOy，且本身被氧化為CO2，實驗所提供的各種儀器和藥品如下：


(1)實驗時，上述儀器裝置的正確連接順序是(填寫各接口的代號)�；旌蠚怏w―→________，________接(F)，(E)接________，________接________，________接________。
(2)在裝置乙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________。
(3)在裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。
(4)丙裝置中澄清石灰水的作用是_______________。
(5)經(jīng)定量測定，0.4 g FexOy與CO反應(yīng)生成的氣體通入過量的澄清石灰水中，生成0.75 g白色沉淀，則FexOy中x值是________，y值是________。
(6)實驗過程中，能說明CO能夠還原FexOy的實驗現(xiàn)象是___________。能夠說明CO被氧化成CO2的實驗現(xiàn)象是____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

某校化學(xué)興趣小組為探究鐵與濃硫酸反應(yīng),設(shè)計了圖1、圖2所示裝置進行實驗。
                        
　　　　圖1　　　　　　　　                                 　圖2
(1)比較兩實驗裝置,圖2裝置的優(yōu)點是:
①能更好地吸收有毒氣體SO2,防止其污染環(huán)境;
②　。 
(2)導(dǎo)氣管e有兩個主要作用:一是在反應(yīng)過程中,因?qū)Ч懿迦胍好嫦?可起到“液封”作用阻止SO2氣體逸出而污染環(huán)境;二是　。 
(3)能說明有SO2氣體產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是　。 
(4)反應(yīng)一段時間后,用滴管吸取A試管中的溶液滴入適量水中為試樣,試樣中所含金屬離子的成分有以下三種可能:
Ⅰ:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+;Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+。
為驗證Ⅱ、Ⅲ的可能性,選用如下試劑,填寫下列空格:

A．稀HCl溶液B．稀H2SO4溶液C．KSCN溶液D．KMnO4溶液
E.NaOH溶液    F.淀粉KI溶液     G.H2O2溶液
驗證Ⅱ:取試樣,先滴加少量的　　　(填試劑序號,下同),振蕩,再滴加少量的　　　,根據(jù)溶液顏色的變化可確定假設(shè)Ⅱ是否正確。反應(yīng)的離子方程式是　　　　　　　　　,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。 
驗證Ⅲ:步驟1.取試樣,滴加少量的　　　(填試劑序號),溶液的顏色變　　　色,則試樣中含有Fe3+。 
步驟2.再取適量的試樣滴加到少量的　　　　(填試劑序號),觀察到的現(xiàn)象為　　　　,則試樣中含有Fe2+。 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3，還含少量鐵的氧化物和硅的氧化物。以下是實
驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O晶體的流程圖：

（1）研磨孔雀石的目的是                                                    。浸泡孔雀石的試劑A若選用過量的稀硫酸，則固體a是         (填化學(xué)式)。
（2）試劑B的目的是將溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，則試劑B宜選用     （填序號）：
A．酸性KMnO4溶液     B．雙氧水    C．濃硝酸    D．氯水
相應(yīng)的離子方程式為：                                    。
（3）試劑C用于調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離。則試劑C宜選用   （填序號）：
A．稀硫酸        B．NaOH溶液       C．氨水     D．CuO
固體C的化學(xué)式為         。
（4）1 mol氨氣通過加熱的Cu2(OH)2 CO3可以產(chǎn)生1.5 mol金屬銅，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                      。
（5）常溫下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39，若要將溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，使溶液中c(Fe3+)降低至1×10—3 mol／L，必需將溶液調(diào)節(jié)至pH=     。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

為測定Na2CO3和NaHCO3固體混合物中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)，稱取一定質(zhì)量的樣品，甲同學(xué)利用圖I所示裝置測量產(chǎn)生CO2的體積，乙同學(xué)利用圖II所示裝置通過干燥管的增重測量產(chǎn)生CO2的質(zhì)量，已知所用稀硫酸均足量。

（l）盛放稀硫酸的儀器名稱為                        ；
（2）試劑X為                  ，試劑Y為                  ；
（3）甲同學(xué)在進行實驗時，為減小誤差，應(yīng)注意的事項有（填選項字母）          ；

A．讀數(shù)前應(yīng)使整套裝置冷卻至室溫
B．調(diào)整Z的高度使量氣裝置左右液面相平
C．讀數(shù)時視線與Z內(nèi)凹液面最低點相切
D．讀數(shù)前應(yīng)通入一定量的N2使生成的CO2全部進入量氣裝置
（4）按乙同學(xué)的實驗方案進行實驗，測得干燥管質(zhì)量偏低的因素有             ，使測得的　　　　Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)偏低的因素有（稱量操作正確）                     （寫一種）。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

某課外興趣小組為探究某種鋁合金（合金元素為Mg Al）是否符合國家質(zhì)量標準（國家規(guī)定其中鋁含量不能低于78％），設(shè)計右圖裝置進行實驗。

（1）如何檢驗該裝置的氣密性                                            。
（2）合金樣品固體M與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式              。
（3）傾斜左邊裝置使氫氧化鈉溶液(足量)與ag合金粉末(固體M)充分反應(yīng)，待反應(yīng)停止后，進入量氣管氣體的體積為VmL(已折算成標準狀況)。若量氣管最大量程為50mL，則固體M中鋁的質(zhì)量(m)范圍為           。
（4）若將裝置中的氫氧化鈉溶液替換為足量的鹽酸，則反應(yīng)停止后量氣管內(nèi)氣體體積      (填“＞”“＜”“＝”)VmL。
（5）若a＝38mg，V＝44.8mL(標準狀況)，請通過計算說明該合金是否符合國家標準(不寫計算過程)              (填“符合”或“不符合”)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
I、經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設(shè)計了制備無水 FeCl3的實驗方案，裝置示意圖（加熱及夾持裝置略去）及操作步驟如下：

①檢驗裝置的氣密性；　　　　　　
②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；
④……
⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的H2趕盡Cl2，將收集器密封。
請回答下列問題：
（1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
（2）操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步驟序號）　　　　　　　 。
（3）如果沒有裝置C的設(shè)計，會導(dǎo)致                       
（4）用離子方程式表示虛線框E中所增加裝置和試劑的作用：            。
（5）用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫，請寫出反應(yīng)的離子方程式：　　　　 。
Ⅱ、反應(yīng)結(jié)束后，將收集器中所得固體完全溶于稀鹽酸，小組同學(xué)對所得溶液金屬陽離子的成分有三種觀點：①只有Fe3+；②只有Fe2+；③　 　        　　　。
為探究溶液的組成，實驗如下：

實驗步驟
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論及反應(yīng)離子方程式
①取少量所得溶液于試管中，加入少量KSCN溶液。
_________________。
說明：假設(shè)②不成立，假設(shè)①或③成立；反應(yīng)的離子方程式是_____________。
②另取少量所得溶液于試管中，加入少量酸性 KMnO4溶液。
溶液紫紅色退去
說明：________________________。
 
綜合上述實驗分析，所得溶液中含有的金屬陽離子有                            。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

某同學(xué)將一定量鐵粉與Cl2恰好完全反應(yīng)得到一固體物質(zhì)R，然后通過實驗確定其成分。探究過程如下：
（1）提出假設(shè)：（請把下列假設(shè)補充完整）
假設(shè)A：該固體物質(zhì)是FeCl3；
假設(shè)B：__________________________________________________________；
假設(shè)C：__________________________________________________________。
（2）設(shè)計實驗方案：
取少量固體物質(zhì)R于燒杯中，加適量水溶解，然后取兩份R溶液分別進行實驗，實驗現(xiàn)象與結(jié)論如下表，請在表格內(nèi)填寫實驗現(xiàn)象：

實驗方法
實驗現(xiàn)象
結(jié)論
①向R溶液中
加KSCN溶液
 
固體物質(zhì)中有FeCl3
②向R溶液中滴加
酸性KMnO4溶液
 
固體物質(zhì)中不含F(xiàn)eCl2
 
由此得出結(jié)論：假設(shè)________成立（填字母）。
（3）寫出向R溶液中滴加少量KSCN溶液的離子方程式：                            。25°C時，測得該反應(yīng)達平衡時的平衡常數(shù)為K1，保持溫度不變，繼續(xù)滴加少量KSCN溶液，達新平衡時，測得平衡常數(shù)為K2，則K1    K2（填“＞”，“＜”或“＝”），溶液的顏色      （填“變深”，“變淺”或“不變”）。
（4）R溶液常作印刷電路銅板的腐蝕劑，寫出該反應(yīng)的離子方程式：___________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

鋁元素在自然界中主要存在于鋁土礦（主要成分為Al2O3，還含有Fe2O3、FeO、SiO2）中。工業(yè)上用鋁土礦制備鋁的某種化合物的工藝流程如下。

（1）在濾液A中加入漂白液，目的是氧化除鐵，所得濾液B顯酸性。
①該過程中涉及某氧化還原反應(yīng)如下，請完成：
□Fe2++□ClO－+                   =□Fe(OH)3↓+□C1－+               
②檢驗濾液B中是否還含有鐵元素的方法為：                                      （注明試劑、現(xiàn)象）。
③將濾液B中的鋁元素以沉淀形式析出，可選用的最好試劑為           （填代號）。
a．氫氧化鈉溶液       b．硫酸溶液      c．氨水         d．二氧化碳
④由濾液B制備氯化鋁晶體涉及的操作為：邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、          （填操作名稱）、洗滌。
（2）已知H2O2是一種弱酸，在強堿性溶液中主要以HO2－形式存在。目前研究比較熱門的Al－H2O2燃料電池，其原理如右圖所示，電池總反應(yīng)如下：2Al+3HO2－=2AlO2－+OH－+H2O

①正極反應(yīng)式為                                    。
②Al電極易被NaOH溶液腐蝕，這是該電池目前未能推廣使用的  
原因之一，電極被腐蝕的離子方程式為                                           。
（3）鋼材鍍鋁可以防止鋼材腐蝕，在鍍鋁電解池中電解液采用熔融鹽（成分NaCl、KCl，電鍍時氯元素和鋁元素主要以AlCl4－形式存在）。不采用氯化鋁溶液的原因是                     。
（4）SiO2和NaOH焙燒制備硅酸鈉，可采用的裝置為           （填代號）。

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