題目列表(包括答案和解析)
(8分)鋅鋁合金的主要成分有Zn、Al、Cu、Si等元素。實驗室測定其中Cu含量的步驟如下:①稱取該合金樣品1.1g,用HCl和H2O2溶解后,煮沸除去過量H2O2,過濾,濾液定容于250mL容量瓶中。
②用移液管移取50.00mL濾液于250mL碘量瓶中,控制溶液的pH=3~4,加入過量KI溶液(生成CuI和I2)和指示劑,用0.01100mol×L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2至終點(反應(yīng):I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-),消耗Na2S2O3溶液6.45mL。
⑴寫出步驟①溶解Cu的離子方程式 。
⑵判斷步驟②滴定終點的方法是 。
⑶計算合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
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下列兩題分別對應(yīng)于“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”和“實驗化學(xué)”兩個選修課程模塊的內(nèi)容,請你選擇其中一題作答,如果兩題全做,則按A題評分。
A.(12分)【物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
1915年諾貝爾物理學(xué)獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結(jié)構(gòu)的分析所作的貢獻。
⑴科學(xué)家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結(jié)構(gòu)相似,其中三種晶體晶格能數(shù)據(jù)如下表:
晶體 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是 ▲ 。
⑵科學(xué)家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結(jié)構(gòu)示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。
①寫出基態(tài)Cu原子的核外電子排布式 ▲ ;金屬銅采用下列 ▲ (填字母代號)堆積方式。
A B C D
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結(jié)構(gòu)簡式(必須將配位鍵表示出來) ▲ 。
③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質(zhì)的影響 ▲ 。
④SO42-的空間構(gòu)型是 ▲ 。
B.(12分)【實驗化學(xué)】
硫酸亞鐵銨的化學(xué)式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學(xué)中常見的還原劑。某化學(xué)研究小組設(shè)計如下實驗來制備莫爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。
步驟一:鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液,加熱,過濾、洗滌、干燥、稱量,質(zhì)量記為m1。
步驟二:FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反應(yīng)后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中。濾渣干燥后稱重,質(zhì)量記為m2。
步驟三:硫酸亞鐵銨的制備。準(zhǔn)確稱取所需質(zhì)量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發(fā)皿中,緩緩加熱一段時間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結(jié)晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥,稱量所得晶體質(zhì)量。
步驟四:用比色法測定硫酸亞鐵銨的純度。
回答下列問題:
⑴步驟三中稱取的(NH4)2SO4質(zhì)量為 ▲ 。
⑵①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是 ▲ 。制備FeSO4溶液時,用右圖裝置趁熱過濾,原因是 ▲ 。
②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時機是 ▲ 。
③比色法測定硫酸亞鐵銨純度的實驗步驟為:Fe3+標(biāo)準(zhǔn)色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標(biāo)準(zhǔn)色階和待測液配制時除均需加入少量稀HCl溶液外,還應(yīng)注意的問題是 ▲ 。
④該實驗最終通過 ▲ 確定硫酸亞鐵銨產(chǎn)品等級。
(12分)為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某小組進行了以下探究活動:
【探究一】稱取鐵釘(碳素鋼)12.0 g放入30.0 mL濃硫酸中,加熱充分反應(yīng)后得到溶液X,并收集到氣體Y。
(1)甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要確認(rèn)其中是否含有Fe2+,應(yīng)選擇加入的試劑為________(選填序號)
a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液
c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液
(2)乙同學(xué)取672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66 g。由此推知氣體Y中SO2的體積分?jǐn)?shù)為___________。
【探究二】分析上述實驗中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有H2和CO2氣體。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。
(3)寫出產(chǎn)生CO2的化學(xué)方程式______________________________________
(4)裝置A中試劑的作用是_____________________裝置G的作用是
(5)簡述確認(rèn)氣體Y中含有CO2的實驗現(xiàn)象___________________________。
(6)如果氣體Y中含有H2,預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是_________________________。
(12分)為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某小組進行了以下探究活動:
【探究一】稱取鐵釘(碳素鋼)12.0 g放入30.0 mL濃硫酸中,加熱充分反應(yīng)后得到溶液X,并收集到氣體Y。
(1)甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要確認(rèn)其中是否含有Fe2+,應(yīng)選擇加入的試劑為________(選填序號)
a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液
c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液
(2)乙同學(xué)取672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng):SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66 g。由此推知氣體Y中SO2的體積分?jǐn)?shù)為___________。
【探究二】分析上述實驗中SO2體積分?jǐn)?shù)的結(jié)果,丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有H2和CO2氣體。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。
(3)寫出產(chǎn)生CO2的化學(xué)方程式______________________________________
(4)裝置A中試劑的作用是_____________________裝置G的作用是
(5)簡述確認(rèn)氣體Y中含有CO2的實驗現(xiàn)象___________________________。
(6)如果氣體Y中含有H2,預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是_________________________。
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