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(18分)工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备CuSO2·5H2O的主要流程如下:

(1)下列装置可用于吸收气体X的是___________(填代号)。
(2)某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。
①装置B中的药品为_____________。  
②实验时,依次进行如下操作:组装仪器、__________________、加装药品、通入气体、_____________________、点燃酒精灯。


(3)熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO,选用提供的试剂,设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。 
提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。
_______________________________________________________________________。
(4)向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应),混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为___________________。
(5)用滴定法测定所得产品中CuSO4·5H2O的含量,称取a g样品配成100 mL溶液,取出20.00 mL,用c mol·滴定剂EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点(滴定剂不与杂质反应),消耗滴定剂b mL。滴定反应如下:。则CuSO4·5H2O质量分数为__________。滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准溶液,则会导致测定结果偏_______。

(1)bd
(2)①碱石灰②检查装置气密性;收集CO检验纯度
(3)取少量熔渣,加过量稀硫酸溶解,然后向滤液中加少量KMnO4溶液,若溶液紫色退去,则说明熔渣中含有FeO
(4)3:2
(5);高

解析试题分析:(1)气体X是SO2,可用NaOH溶液吸收,注意防止倒吸,故可选用bd;(2)①用泡铜制取粗铜是利用CO与Cu2O反应来得到Cu,同时生成CO2,故装置B干燥管内应放碱石灰;②实验时,依次进行的操作为:组装仪器、检查装置气密性、加装药品、通入气体、收集CO检验纯度、点燃酒精灯;(3)验证熔渣中含有FeO,可以利用亚铁离子的还原性,操作为:取少量熔渣,加过量稀硫酸溶解,然后向滤液中加少量KMnO4溶液,若溶液紫色退去,则说明熔渣中含有FeO;(4)铜不与稀硫酸反应,但可溶解在硝酸中,反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,由此可知当硝酸与硫酸物质的量之比为2:3时,硝酸全部转化为NO,此时溶液中溶质为CuSO4,即混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为3:2;(5)根据所给反应可知n(Cu2+)=n(H2Y2-),所以CuSO4·5H2O的质量分数为=
考点:考查化学实验基本操作、亚铁离子的检验、滴定实验及误差分析等知识。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:单选题

Al、Fe、Cu都是重要的金属元素。下列说法正确的是

A.三者对应的氧化物均为碱性氧化物 
B.三者的单质放置在空气中均只生成氧化物 
C.制备AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸干的方法 
D.AlCl3、FeCl3、CuCl2均可用作净水剂 

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)已知:A为含金属离子的淡黄色固体化台物,E、X为空气中常见气体,A、B、C、D含有相同的金属离子,其转化关系如下图(部分产物已略去)。

请回答下列问题
(1)这种金属离子的离子结构示意图为_____________;
(2)X的电子式_______________;
(3)B中所含化学键的类型是_____________;
常温常压下,7.8gA与足量的水充分反应放出热量a kJ,写出该反应的热化学方程式
_________________________________________________________________.
(4)①C也可转化为B,写出该转化的化学方程式_______________________________;
②B与D反应的离子方程式为_______________________________________.
(5)将一定量的气体X通入2LB的溶液中,向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸边振荡至过量,产生的气体与盐酸物质的量的关系如图(忽略气体的溶解和HCl的挥发)。

请回答:a点溶液中所含溶质的化学式为__________ ,a-b之间的反应的离子方程式是_________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(12分)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。

(1)酸浸时反应的化学方程式为                 ;滤渣Ⅰ的主要成分为     (填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为      (填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是                     (用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是       ;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将       (填“增大”、“减小”或“不变”)。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(15分)硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,请分析下列实验(固定装置略)并回答问题。

Ⅰ、进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白:

棉球
棉球上滴加的试剂
实验现象
解释和结论
a
                   
棉球变白,微热后又恢复红色
                             
b
含酚酞的NaOH溶液
棉球变为白色
离子方程式:                                
c
 
                  
棉球变为白色
该气体具有                (选填“氧化性”或“还原性”)
Ⅱ、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验。下图是某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究的装置。

实验一:铁矿石中含氧量的测定   
(1)按上图组装仪器(夹持仪器均省略),检查装置的气密性;
(2)将10.0g铁矿石放入硬质玻璃管中;
(3)从左端导气管口处不断地缓缓通入H2                       后,点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(5)测得反应后装置B增重2.70g,则铁矿石中氧的质量分数为______________________。
实验二:铁矿石中含铁量的测定

(1)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是             __。
(2)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______
A.滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
B.锥形瓶需要用待测液润洗
C.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
实验结论:推算铁的氧化物的组成,由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为       

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(15分)硫酸铜在化工和农业方面有很广泛的用处,某化学兴趣小组查阅资料,用两种不同的原料制取硫酸铜。
方式一:一种含铜的矿石(硅孔雀石矿粉),含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O(含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质)。以这种矿石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图:

请回答下列问题:
⑴完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O发生反应的化学方程式
CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4 +________+H2O;
⑵步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是__________________
A. CuO            B. MgO       C. FeCO3              D NH3·H2O
⑶有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:

氢氧化物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
开始沉淀的pH
3.3
1.5
6.5
4.2
沉淀完全的pH
5.2
3.7
9.7
6.7
由上表可知:当溶液pH=4时,不能完全除去的离子是________。
⑷滤液B通过蒸发浓缩(设体积浓缩为原来的一半)、冷却结晶可以得到CuSO4·5H2O晶体。某同学认为上述操作会伴有硫酸铝晶体的析出。请你结合相关数据对该同学的观点予以评价(已知常温下,Al2(SO4)3 饱和溶液中C(Al3+)=2.25mol·L-1,Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34) ________(填“正确”或“错误”)。
方式二:以黄铜矿精矿为原料,制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示:
Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2,含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验,将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区,恒速搅拌,使矿粉溶解。在阴极区通入氧气,并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后,抽取阴极区溶液,向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应:
2RH(有机相)+ Cu2+(水相)R2Cu(有机相)+ 2H(水相)
分离出有机相,向其中加入一定浓度的硫酸,使Cu2+得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
(5)黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应:
CuFeS2 + 4H = Cu2+ + Fe2+ + 2H2S     2Fe3+ + H2S = 2Fe2+ + S↓+ 2H
电解过程中,阳极区Fe3+的浓度基本保持不变,原因是____________________(用电极反应式表示)。
(6)步骤Ⅲ,向有机相中加入一定浓度的硫酸,Cu2+得以再生的原理是_____________ 。
(7)步骤Ⅳ,若电解0.1mol CuSO4溶液,生成铜3.2 g,此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ____ 。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下:

试回答下列问题:
(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理,可能发生反应的离子方程式有             
(2)为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶,在加入稀H2SO4的同时,还通入O2。通入O2的目的是(用化学反应方程式表示)                 
在实验室中,常将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示)。

(3)写出烧瓶中发生反应的离子方程式为                                
(4)广口瓶的作用是                 
(5)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下
设计:将3.2 g铜丝放到45 mL 1.5 mol·L-1的稀硫酸中,控温在50 ℃。加入18 mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60 ℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5 g。请回答:
①加热时温度不宜过高的原因是                           
②本实验CuSO4·5H2O的产率为              

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

铁屑可用于地下水脱氮,其实验室研究步骤如下:
Ⅰ、将铁屑浸泡在0.5 mol/L盐酸中进行预处理。
Ⅱ、30 min后,用去离子水反复冲洗,至冲洗后液体的pH为中性。在N2保护下烘干备用。
Ⅲ、在蒸馏水中加入硝酸钾配制硝酸钾溶液。
Ⅳ、将酸预处理后的铁屑加入硝酸钾溶液中。
请回答:
(1)盐酸溶解Fe2O3的离子方程式是      
(2)烘干时需要在N2保护下进行的原因是      
(3)将步骤Ⅱ中冲洗后的溶液在空气中加热蒸发灼烧,最终得到的固体是     
(4)将酸性条件下,铁与NO3反应的离子方程式补充完整:

(5)已知活性炭能吸附NH4、OH。步骤Ⅳ中操作时将铁屑和活性炭同时加入硝酸钾溶液中,可以提高脱氮的效果,其原因是     
(6)研究表明溶液pH会影响铁屑脱氮的效果,反应体系的pH分别控制在4 和8. 5 时,NO3的去除率分别为90% 和15%。正常地下水中含有CO32,会影响脱氮的效果,用化学用语和文字简述其原因     

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

(14分)X,Y,Z,Q,R是五种短周期元素,原子序数依次增大。X,Y两元素最高正价与最低负价代数和均为0;Q与X同主族;Z是地壳中含量最高的非金属元素,R的简单离子在同周期离子中半径最小。请回答下列问题:
(1)画出Z的原子结构示意图       ,工业上制取R单质的化学方程式为        
(2)已知,由X,Y两种元素组成的相对分子质量最小的化合物W 3.2g在氧气中完全燃烧生成稳定化合物(常温常压下)放出178.06KJ的热量,写出W燃烧的热化学方程式       
(3)由以上某些元素组成的化合物A,B,C,D有如下转化关系:(在水溶液中进行)。其中C是产生温室效应的气体;D是淡黄色固体。写出C的结构式     ;D的电子式     
①如果A,B均由三种元素组成,B为两性化合物,且不溶于水,则由A转化为B的离子方程式为        
②如果A,B均为由以上某些元素组成的盐,则A溶液显    性,原因是(用离子方程式表示)           。浓度均为0.1mol/L的A,B的溶液等体积混合,混合溶液中离子浓度由大到小的顺序为                

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