(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(xué)設(shè)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(biāo)準碘溶液進行滴定,消耗標(biāo)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(yīng),其目的是 ;標(biāo)準碘溶液應(yīng)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 |
(14分)
(1)使原料充分反應(yīng),加快反應(yīng)速率(2分)酸式(2分)
(2)B D(2分)
(3)偏低(2分) (2分)
(4)使反應(yīng)生成的氣體全部進入d裝置中,使測定結(jié)果精確(2分) (5)80%(2分)
解析試題分析:(1)將樣品研細后再反應(yīng),即增大固體的表面積,目的是使原料充分反應(yīng)、加快反應(yīng)速率;標(biāo)準液為I2溶液,具有氧化性,能氧化橡膠管,不能用堿式滴定管盛放,應(yīng)選用酸式滴定管。
(2)裝置a中的濃硫酸可易吸收空氣中的水蒸氣,同時根據(jù)冒出的氣泡的速率來控制氣體的通入量,故答案為:BD。
(3)去掉c裝置,氣體中二氧化硫在水溶液中會和氧氣反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2SO2+O2+H2O=2H2SO4,測定結(jié)果偏低。
(4)黃銅礦受熱分解生成二氧化硫等一系列產(chǎn)物,分解完畢后仍然通入空氣,可以將產(chǎn)生的二氧化硫全部排出去,進入d裝置中,使結(jié)果精確。
(5)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等和S元素守恒可得到:2I2~2SO2~CuFeS2,消耗掉0.05mol/L標(biāo)準碘溶液20.00mL時,即消耗的碘單質(zhì)的量為:0.05mol/L×0.02L=0.0010mol,所以黃銅礦的質(zhì)量是:0.5×0.0010mol×184g/mol×10=0.92g,所以其純度是:0.92g÷1.15g×100%=80%。
考點:本題考查基本儀器、滴定原理、實驗方案的設(shè)計與分析、化學(xué)計算。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
碳酸鈣和硫酸鈣都是鈣的重要化合物,它們在生產(chǎn)生活中都有著廣泛的應(yīng)用。甲、乙兩組同學(xué)分別對碳酸鈣的制備、硫酸鈣的性質(zhì)進行了以下探究,請你參與并完成對有關(guān)問題的解答。
(1)甲組使用大理石(含少量的Fe2O3雜質(zhì))等物質(zhì)制備碳酸鈣的實驗流程如下:
①溶解大理石時,用硝酸而不用硫酸的原因是 。
②上述流程中,“分離”得產(chǎn)品所包含的實驗操作依次為:過濾、 、 。
③“濾液A”中除H+離子外,還含有的陽離子是 ;檢驗該陽離子的實驗方法是:取少量濾液A與 在試管中混合、加熱充分反應(yīng),將濕潤的紅色石蕊試紙(或pH試紙)靠近試管口,觀察現(xiàn)象即可。
(2)乙組對某硫酸鈣晶體(xCaS04·yH20)加熱分解的有關(guān)反應(yīng)進行探究。他們?nèi)?.52g該晶體進行加熱,加熱過程中,固體質(zhì)量隨時間的變化情況如下圖所示。又知t5~t6時間段內(nèi)固體質(zhì)量減輕的原因是產(chǎn)生了兩種氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CasO42CaO+2S02↑+O2↑。
①加熱時,該晶體開始發(fā)生化學(xué)變化的時間是 (填“t1”、“t3”或“t5”)。
②t4~t5時間段固體的化學(xué)式為 。
③tl~t2時間段固體發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題
鈦白粉(主要成分是TiO2),廣泛用于油漆、塑料、造紙等行業(yè),還可用作乙醇脫水、脫氫的催化劑。下圖是以鈦鐵礦(主要成分FeTiO3,鈦酸亞鐵)為主要原料生產(chǎn)鈦白粉并獲得副產(chǎn)品FeSO4·7H2O的工藝流程圖。
(1)鈦鐵礦與硫酸發(fā)生反應(yīng)①的化學(xué)方程式為 ;在TiOSO4和FeSO4溶液中加入Fe的目的是 。
(2)溶液Ⅱ中TiOSO4在加熱條件下發(fā)生水解反應(yīng)②的離子方程式為 ;可回收利用的物質(zhì)是 。
(3)為測定溶液Ⅱ中TiOSO4的含量,首先取待測鈦液10 mL用水稀釋至100 mL,加過量鋁粉,充分振蕩,使其完全反應(yīng):3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。過濾后,取出濾液20.00 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示劑,用 (填一種玻璃儀器的名稱)滴加0.1000mol·L-1 FeCl3溶液,當(dāng)溶液出現(xiàn)紅色達到滴定終點,用去了30.00mL FeC13溶液。待測鈦液中TiOSO4的物質(zhì)的量濃度是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
[實驗化學(xué)]
對硝基苯甲酸在醫(yī)藥、感光材料等工業(yè)中應(yīng)用廣泛。以對硝基甲苯等為原料制取對硝基苯甲酸(黃色結(jié)晶,熔點242 ℃,沸點約359 ℃,微溶于水,能升華。)的反應(yīng)原理為:
+Na2Cr2O7+4H2SO4―→+Na2SO4+Cr2(SO4)3+5H2O
某小組以對硝基甲苯等物質(zhì)為原料制取對硝基苯甲酸的實驗裝置如下圖所示(加熱和儀器固定裝置均已略去),實驗步驟如下:
步驟1:向250 mL三頸燒瓶中依次加入適量的對硝基甲苯、重鉻酸鈉粉末、水,并充分混合。在攪拌下,用滴液漏斗滴入適量濃硫酸后,加熱0.5 h至反應(yīng)液呈黑色。
步驟2:待反應(yīng)混合物冷卻后,和適量冰水充分混合,抽濾并用50 mL水分兩次洗滌。將洗滌后的固體放入盛有適量5%硫酸溶液中,水浴加熱10 min,冷卻后抽濾。
步驟3:將抽濾后的固體溶于適量5%NaOH溶液中,50 ℃溫?zé)岷蟪闉V,在濾液中加入少量活性炭,煮沸后趁熱抽濾。將得到的濾液慢慢加入到盛有適量15%硫酸溶液的燒杯中,析出黃色沉淀,抽濾,冷水洗滌,干燥得粗產(chǎn)品!
(1) 在步驟1中“攪拌”是用電動攪拌器完成的,這樣操作的好處有________、________。
(2) 在三頸燒瓶中,隨著濃硫酸的加入,反應(yīng)溫度迅速上升,為使反應(yīng)溫度不致過高,必要時可采取的措施是________。
(3) 在步驟2中,抽濾所得固體的主要成分是________。抽濾裝置所包含的儀器除減壓系統(tǒng)外,還有________、________(填儀器名稱)。
(4) 步驟3用NaOH溶液進行處理的作用主要是____。
用NaOH溶液處理后,需50 ℃溫?zé)岷蟪闉V的原因是____。
(5) 制得的粗產(chǎn)品需要進一步精制(純化),根據(jù)對硝基苯甲酸的有關(guān)性質(zhì)可知,對其進行精制(純化)可以用乙醇溶液完成,也可以采用________法完成。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(14分)草酸是一種重要的化工原料,廣泛用于藥物生產(chǎn)、高分子合成等工業(yè),草酸晶體受熱到100℃時失去結(jié)晶水,成為無水草酸。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬以甘蔗渣為原料用水解—氧化—水解循環(huán)進行制取草酸。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(本題共10分)
亞硝酰氯(NOCl)是有機合成中的重要試劑,可由NO與Cl2在通常條件下反應(yīng)得到(NO2與Cl2反應(yīng)可得硝酰氯)。亞硝酰氯的熔點為-64.5 ℃,沸點為-5.5 ℃,并且遇水蒸氣分解為氮的氧化物和氯化氫。
某校化學(xué)興趣小組按如下流程制備亞硝酰氯,實驗時,先通入Cl2,待E中U形管內(nèi)充滿黃綠色氣體時,再緩緩?fù)ㄈ隢O。“→”表示氣流方向。
34.實驗室用氯酸鉀和濃鹽酸制備Cl2的化學(xué)方程式是______________________________。
35.裝置F的作用是___________________________________。
36.亞硝酰氯與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。
37.實驗中“先通入Cl2,待E中U形管內(nèi)充滿黃綠色氣體時,再將NO緩緩?fù)ㄈ搿,此操作的目的是______________________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(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(zhì)銅和鐵紅(Fe2O3)的流程如下:
已知:
=
(1)在實驗室中,應(yīng)將黃銅礦粉末放在__________(填儀器名稱)中焙燒。
(2)將反應(yīng)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(zhì)。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(yīng)的離子方程式為_________________________________________。
②按氣流方向由左到右,導(dǎo)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(xué)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(jié)論。該實驗設(shè)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(zhì)量分數(shù)是________ (假設(shè)各步反應(yīng)均完全進行且過程中無額外物質(zhì)損耗)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(15分)已知:BaSO4(s)+4C(s) 高溫4CO(g)+BaS(s)
工業(yè)上以重晶石礦(主要成分BaSO4,含雜質(zhì)Fe2O3、SiO2)為原料,通過下列流程生產(chǎn)氯化鋇晶體(BaCl2·nH2O)。
(1)若按以上流程在實驗室焙燒重晶石礦,回收處理所產(chǎn)生的氣體,恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ?u> (填字母編號)。
a.用澄清石灰水吸收氣體 b.用濃硫酸吸收氣體 c.點燃氣體
(2)焙燒重晶石礦時,可能發(fā)生的副反應(yīng)的化學(xué)方程式是 (寫兩個)。
(3)為測定產(chǎn)品氯化鋇晶體(BaCl2·nH2O)中的n值,設(shè)計下列實驗步驟,請補充完善空缺項的實驗步驟:①稱量樣品;②灼燒樣品;③置于 (填儀器名稱)中冷卻;④ ;⑤恒重操作。恒重操作的目的是 ;若最終測出的n值偏大,可能的實驗操作誤差原因是 (舉例一種情況)。
(4)用下列裝置組合也可完成(3)中實驗。請選擇下列恰當(dāng)?shù)难b置組合(稱量、加熱和夾持儀器省略),完成上述實驗: (用裝置代號以“A ……”形式表示,每套裝置不可重復(fù)使用)
(5)將重晶石礦與碳、氯化鈣共同焙燒,可以直接得到氯化鋇,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
BaSO4+4C+CaCl2高溫4CO+CaS+BaCl2。以下是從焙燒后的固體中分離得到氯化鋇晶體的實驗流程設(shè)計(已知硫化鈣不溶于水,易溶于鹽酸)。請在空格方框橫線上填寫操作名稱。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
某學(xué)生利用以下裝置探究噴泉實驗。其中A、F分別為硫化氫和氯氣的發(fā)生裝置,C為純凈干燥的氯氣與硫化氫反應(yīng)的裝置。
請回答下列問題:
(1)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(2)裝置A中的分液漏斗內(nèi)液體a可選用 (選填以下選項的代號)
A.鹽酸 B.濃硫酸 C.稀硫酸 D.稀硝酸
(3)虛線框內(nèi)應(yīng)添加必要的除雜裝置,請從上圖的“備選裝置”中選擇合適裝置的編號,填入下列空格。B__________、D__________、E__________。
(4)打開K1、K2,將常溫壓下的H2S、Cl2以體積比1:1充滿燒瓶后,燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)用化學(xué)方程式表示為 ;關(guān)閉K1、K2,始終看不到燒瓶內(nèi)產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象,理由是: 。
(5)在操作(4)的基礎(chǔ)上,引發(fā)噴泉操作方法是 。
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