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8.某实验小组用工业上废弃固体(主要成分Cu2S和Fe2O3)混合物制取粗铜和Fe2(SO43晶体,设计的操作流程如下:

(1)除酒精灯和铁架台(或三脚架)外,①中所需的容器为坩埚;①和⑥中都用到的玻璃仪器为玻璃棒;步骤⑥用到的实验操作步骤是蒸发.
(2)已知试剂x为过氧化氢,写出H2O2与溶液B反应的离子方程式2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂,再滴加KSCN溶液,发现溶液变红色,放置一段时间后,溶液褪色,该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN-被过量的氧化剂氧化所致.
现给出以下试剂:1.0mol•L-1硫酸、1.0mol•L-1NaOH溶液、0.1mol•L-1Fe2(SO43;溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水.请你设计合理实验验证该同学的猜测是否合理.简要说明实验步骤和现象取少量褪色后的溶液于试管中,逐滴加入过量的20%KSCN溶液;如溶液变红色,说明该同学的猜测是合理的,如不变红色,说明猜测不合理(或滴加过量的0.1mol•L-1Fe2(SO43溶液,如溶液不变红色,说明合理,若变红色,说明猜测不合理).

分析 废弃固体煅烧Cu2S与氧气反应生成氧化铜,则固体A为氧化铜和氧化铁的混合物,稀硫酸溶解生成二价铜和三价铁离子,再加过量的铁将三价铁还原成二价铁,二价铜还原成铜单质,过滤得固体B为铜和铁的混合物,溶液B则为二价铁溶液,加入试剂x氧化亚铁离子得溶液C含三价铁离子,进一步提纯得到硫酸铁晶体,以此解答该题.

解答 解:废弃固体煅烧Cu2S与氧气反应生成氧化铜,则固体A为氧化铜和氧化铁的混合物,稀硫酸溶解生成二价铜和三价铁离子,再加过量的铁将三价铁还原成二价铁,二价铜还原成铜单质,过滤得固体B为铜和铁的混合物,溶液B则为二价铁溶液,加入试剂x氧化亚铁离子得溶液C含三价铁离子,进一步提纯得到硫酸铁晶体,
(1)①灼烧固体应该放在坩埚中,坩埚用坩埚钳夹持;①灼烧操作和⑥溶液浓缩析出硫酸铁晶体都用到玻璃棒,步骤⑥用到的实验操作为蒸发,以得到晶体,
故答案为:坩埚;玻璃棒;蒸发;
(2)由于加入试剂x选用双氧水做氧化剂,反应方程式为2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O,
故答案为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(3)重新加入硫氰化钾溶液,若是溶液变红,说明该同学猜测合理,否则不合理,方法为:取少量褪色后的溶液于试管中,逐滴加入过量的20%KSCN溶液,如溶液变红色,说明乙同学的猜测是合理的,如不变红色,说明猜测不合理,
故答案为:取少量褪色后的溶液于试管中,逐滴加入过量的20%KSCN溶液;如溶液变红色,说明该同学的猜测是合理的,如不变红色,说明猜测不合理(或滴加过量的0.1 mol•L-1 Fe2(SO43溶液,如溶液不变红色,说明合理,若变红色,说明猜测不合理).

点评 本题借助Fe2(SO43固体的制取,为高频考点,考查了实验操作中仪器名称、试剂选择、硫酸铁溶液配制、检验方案的试剂、离子方程式书写等知识,题目综合性较强,充分考查了学生的分析、理解能力,本题难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

9.将等量的Al分别放入到100mL 1.0mol/L的盐酸和100mL1.0mol/L的NaOH溶液中,放出的H2的物质的量之比为1:2,则铝的质量为1.8g.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.下列各组物质互为同系物的是(  )
A.16O和18OB.正丁烷和异丁烷C.金刚石和石墨D.CH4和CH3CH3

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.砷化镓是优良的半导体材料,且结构类似于金刚石,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等.回答下列问题:
(1)写出基态砷原子的核外电子排布式[Ar]3d104s24p3(用简化电子排布式表示).
(2)根据元素周期律,按从大到小的顺序排列:镓和砷的原子半径Ga>As,镓和砷第一电离能Ga<As(用元素符号表示).
(3)三氯化砷分子的立体构型为三角锥形,其中砷的杂化轨道类型为sp3
(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是GaF3为离子晶体,GaCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高.
(5)写出砷化镓的化学式GaAs,砷化镓的熔点为1238℃,该晶体的类型为原子晶体,镓和砷以共价键键结合.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.(1)写出Fe2+的最高能层的电子排布式:3s23p63d6.将Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共融可制取绿色净水剂K2FeO4,其中KNO3被还原为KNO2,写出该反应的化学方程式Fe2O3+3KNO3+4KOH$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2K2FeO4+3KNO2+2H2O.
(2)[Cr(H2O)4Cl2]Cl•2H2O中Cr的配位数为6;已知CrO5中Cr为+6价,则CrO5的结构式为
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)n,该物质的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=4.
(4)金刚砂(SiC)结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得到金刚砂(SiC)结构.
①SiC是原子晶体,键角是109°28′.
②如果我们以一个硅原子为中心,设SiC晶体中硅原子与其最近的碳原子的最近距离为d,则与硅原子次近的第二层有12个原子,离中心原子的距离是$\frac{2\sqrt{6}}{3}d$.
(5)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途.CuH的晶体结构如图所示,若CuH的密度为d g•cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的边长为$\root{3}{\frac{260}{dN{\;}_{A}}}$cm(用含d和NA的式子表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.某废水中可能含有下列离子中的若干种:Fe3+、Fe2+、Cu2+、Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32-.现进行如下实验:
Ⅰ.取少量溶液,加入KSCN溶液,无明显变化.
Ⅱ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色.
Ⅲ.向Ⅱ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
Ⅳ.向Ⅱ中所得的溶液中加入过量浓氨水,仅有红褐色沉淀生成.过滤,在所得滤液中加入盐酸至酸性时,再加入氢氧化钠溶液,有蓝色沉淀生成(提示:氢氧化铜可以溶解在过量的浓氨水中).
请回答下列问题:
(1)该废水中一定含有的离子是Fe2+、Cu2+、NO3-、SO42-,一定不含的离子是Fe3+、CO32-、SiO32-
(2)实验Ⅱ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O.
(3)过滤除去Ⅳ中的蓝色沉淀,调整滤液的pH为10.7左右时,加入铝粉,反应产生氨气和氮气的体积比为1:4,其离子方程式为Al+NO3-+OH-→AlO2-+NH3+N2+H2O(未配平).该反应中还原产物是NH3和N2.若除去0.2mol NO3-,要消耗铝9.6g.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.某溶液可能含有NH4+、K+、Ba2+、Fe3+、I-、SO32-、SO42-中的几种,现取100mL溶液加入少量溴水,溶液呈无色.继续滴加足量HNO3和Ba(NO32混合溶液,产生沉淀,沉淀经洗涤、高温干燥后质量为4.66g.滤液加足量NaOH溶液、加热,生成气体在标准状况下体积为1120mL.
根据上述实验,以下推测正确的是(  )
A.原溶液可能存在K+、SO42-
B.原溶液一定不含Ba2+、Fe3+、I-
C.原溶液肯定只存在NH4+、SO32-
D.另取试液滴加足量盐酸、BaCl2溶液,即可确定溶液离子组成

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.接触法制硫酸工艺中,其主反应在450℃并有催化剂存在下进行;2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g),每生成2mol SO3 放出190kJ的热量
(1)下列描述中能说明上述反应已达平衡的是bd
a.υ(O2=2υ(SO3
b.容器中气体的相对分子质量不随时间而变化
c.定容容器中气体的密度不随时间而变化
d.容器中气体的分子总数不随时间而变化
(2)向容器中通入2mol SO2 和1mol O2,使之反应.反应达到平衡后,放出热量为A.
A.小于190KJ         B.等于 190KJ
C.大于190KJ           D.可能大于或小于或等于190KJ.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列说法中不正确的是(  )
A.制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英
B.盛放碱液的试剂瓶不能用玻璃塞
C.硅被用来制造高性能的现代通讯材料--光导纤维
D.将足量二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,说明二氧化硫具有还原性

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