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某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,以该矿样为原料生产CuCl2?2H2O晶体。

已知:在20℃时,氯化铜的溶解度是73g;常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。
金属离子
开始形成氢氧化物沉淀的pH
完全形成氢氧化物沉淀的pH
Fe2+
7.0
9.0
Fe3+
1.9
3.2
Cu2+
4.7
6.7
回答下列问题:
(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质、下图所示装置制取氧气,试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式

(2)在焙烧过程中还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物。
若在实验室中以碱液吸收处理之,下列A、B、C装置中可行的是____(填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是          

(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3 mollL的盐酸l00mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有____;
(4)步骤④加入物质X的目的是       ,物质X可以选用下列物质中的       
A.氧化铜    B.稀盐酸    C.氨水   D.氧化亚铁
(5)在整个生产流程中,共需要进行              次过滤操作。
(1)2H2O2 = 2H2O+O2↑,2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH+O2
(2)AB 四氯化碳
(3)100ml容量瓶、量筒
(4)调节溶液的pH,使Fe3+以Fe(OH)3沉淀的形式析出   A
(5)3
(1)根据装置图可知是固液不加热制气体,所以用H2O2和Na2O2来制取O2反应方程式为:2H2O2 = 2H2O + O2 ↑,2Na2O2 + 2H2O ="4NaOH" + O2
(2)尾气中含有的是SO2,SO2为酸性氧化物,极易溶于水,可由碱液吸收,但易形成倒吸,故可采用AB装置防倒吸:A中的干燥管可缓冲倒吸、B装置中的试管可做安全瓶;
若选用甲装置,可采用密度大于水的有机溶剂,例如四氯化碳,也可起到防倒吸的作用
(3)配制盐酸一般采取稀释的方法,用量筒量取一定的浓盐酸;
还需要选用100 mL容量瓶的容量瓶进行配制
(4)根据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH可知,只要调节pH值,就可以Fe3+以Fe(OH)3沉淀的形式析出,达到除杂的目的。为了不引入新杂质,还能调节pH值,所以选铜的难溶物,如CuO、Cu(OH)2、CuCO3
(5)除了图示的两次过滤操作外,对CuCl2浓缩结晶后,还需要过滤才可得到产品,故共需要三次过滤操作
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(10分)黄铁矿(主要成分为FeS2)曾是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对黄铁矿石进行如下实验探究。
[实验一]测定硫元素的含量。
I.将m1 g该黄铁矿样品放入如图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

II.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下图所示处理。

[实验二]测定铁元素的含量。
III.测定铁元素的含量的实验步骤如下图所示。

问题讨论:
(1)上述装置中,甲瓶内所盛试剂是            溶液。
(2)向乙瓶溶液中滴加H2O2溶液时,发生氧化还原反应的离子方程式为       
II中除了可以用H2O2溶液作为氧化剂,还可以加入            (填序号)。
①氯水     ②浓H2SO4    ③HNO3     ④Fe2(SO4)3
(3)该黄铁矿中硫元素的质量分数为                   
(4)III的步骤②中,若选用铁粉作还原剂,你认为合理吗?并说明理由。(如合理,则此空不填)           (填“合理“或”不合理“)、     (如合理,则此空不填)。
(5)若要测定铁元素的含量,则步骤III中还需要测定的数据有              

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

(10分)丁烷的催化裂解可按下列两种方式进行:C4H10 →C2H6 + C2H4;C4H10 → CH4 + C3H6;化学兴趣小组的同学为探究丁烷裂解气中CH4和 C2H6的比例关系,设计实验装置如下图所示
注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O;后面的装置已略去。
请回答下列问题:
(1)如图连接好装置后,需进行的实验操作有①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排尽装置中的空气。这三步操作的先后顺序依次是     
简要说明排空气和证明空气已排尽的方法                   
(2)为了调控实验过程中丁烷的气流速度,设置了B装置,操作时应观察     来实现实验的要求。
(3)若对E装置中的混合物再按以下流程实验:
分离操作I和II的操作名称分别是:I       ,II       
(4)假设丁烷完全裂解,且流经各装置中的气体均完全反应,为测定丁烷裂解产物中n(CH4):n(C2H6)的值,本实验中应该准确获取的数据应有       (选填下列数据序号)。
① C装置增加的质量 ② E装置增加的质量 ③ F装置增加的质量 ④ G装置增加的质量

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列用所学知识解释或解决实验中的一些现象和问题,其中合理的是(    )
①配制溶液时,若加水超过容量瓶刻度,应用胶头滴管将多余溶液吸出  
②硫酸铜结晶水含量测定时,需用小火缓慢加热,防止晶体飞溅  
③实验室可用酒精萃取碘水中的碘  
④用加热的方法提纯含有少量碳酸氢钠的碳酸钠  
⑤可用米汤检验食用碘盐中的碘酸钾(KIO3
⑥贮存Na2CO3时使用橡胶塞;贮存液溴、高锰酸钾时,使用玻璃塞,液溴还需水封
⑦浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
⑧NO2气体通入FeSO4溶液中无现象,说明NO2与FeSO4不反应
⑨在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象,说明浓硫酸具有脱水性
A.①②⑤⑦B.③④⑥⑨C.②③⑤⑧D.②④⑥⑦

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

照相用的废定影液中含有Na、[Ag(S2O3)2]3、Br等离子。某研究性学习小组拟通过下列实验程序,对某照相公司的废定影液进行实验处理,回收其中的银和溴。
(已知:4H+2 [Ag(S2O3)2]3= Ag2S↓+3S↓+3SO2↑+SO42+2H2O)

⑴操作Ⅲ的名称是        ;操作Ⅱ需要的主要玻璃仪器有                                 
⑵加入锌粉的目的是将少量溴化银中的银还原出来,该反应的离子反应方程式为                
⑶液体B中除含有Br,还有SO42,检验溶液中存在SO42的操作是                           
⑷步骤③实验操作时,也常采用加入适量硝酸钾加盖后再灼热的方法,推测加硝酸钾的目的可能是                                             
⑸通过上述回收银的流程中,从绿色化学的要求看,存在的不足为                         

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

某化学研究性学习小组的同学在学习了NH3的性质时讨论:运用类比的思想,既然NH3具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取NH3并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:
(1)制取NH3
①写出实验制取NH3的化学方程式                                
②在实验室中,还可以用浓氨水与          (填写一种试剂)快速制取少量NH3
③有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和NH4Cl溶液的方法收集NH3。你认为他能否达到目的?          (填“能”或“否”)。
(2)该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持未画出),探究NH3的还原性:

①该装置在设计上有一定缺陷,对该装置的改进措施是:
______________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
②利用改进后的装置进行实验,充分反应后,观察到CuO全部变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出NH3与CuO反应的化学方程式                                               
(3)问题讨论
有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种碱性氧化物,在酸性溶液中,Cu易发生自身的氧化还原反应(2Cu+ = Cu+Cu2+)。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O。
                                                             

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

一般测定样品中成分含量的实验应重复2—3次。为了测定某氢氧化钠固体中混有的碳酸钠的质量分数,甲、乙、丙三位同学分别设计了如下实验方案:

Ⅰ.甲同学的方案如上图所示:
(1)根据甲同学的实验装置图分析,在每次实验过程中所进行的称量操作至少要进行       次;如何来检验A装置的气密性?              
                                                               。
(2)甲同学重复进行了三次实验,得到碳酸钠的质量分数的数据存在较大的偏差,你认为可能引起测量结果偏低的原因是         (填序号)。
A.装置内原有空气中的二氧化碳气体也被碱石灰吸收;
B.装置外空气中的水蒸气和二氧化碳被碱石灰吸收;
C.反应完成后,装置中的二氧化碳没有全部被碱石灰吸收;
D.加入稀硫酸的量不足反应不充分
(3)为了让甲的实验测量结果更准确,在其他实验步骤都正确下,你认为图中的实验装置应该如何改进实验装置:                                                       
Ⅱ.乙同学的方案是:从下图所提供的装置中选择实验装置,代替甲同学实验的B、C,通过测定放出的二氧化碳的体积(不考虑二氧化碳溶于水)来计算。

选择最简装置的连接顺序为                          
Ⅲ.丙同学的方案是:称取样品m g,并溶解,加入过量氯化钡溶液,过滤、洗涤、烘干、称量,得固体n g。
(1)配制100 mL 0.10 mol·L-1 BaCl2溶液及过滤实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒外还有_______________________________(填仪器名称);
(2)混合物中碳酸钠的质量分数为(用m、n表示)                     
(3)Ca2+、Ba2+都可以使CO32-沉淀完全。能否使用氯化钙溶液代替氯化钡溶液?为什么?                                                             

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(10分)某课外活动小组研究金属钾的性质。他们通过Na、K原子结构示意图及查找有关资料,知道了Na、K属于同一类物质,且K燃烧生成KO2。请完成下列内容:
(1)观察钾的切面。硬度:    ,颜色:      
(2)预测钾的性质,并进行实验验证(用化学方程式表示):
①在空气中缓慢氧化:             
②点燃,发生剧烈燃烧:             
③与水剧烈反应:                  
(3)结论:钾是一种活泼的金属单质,其化学性质比钠活泼。
(4)该小组研究钾的性质用到了哪几种方法。
答:                        

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列实验设计能完成预期实验目的的是

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