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    下图是某研究性学习小组设计的对一种废旧合金各成分（含有Cu、Fe、Si 三种成分）进行分离、回收再利用的工业流程，通过该流程将各成分转化为常用的单质及化合物。

    已知：298K时，Ksp[Cu(OH)2]=2．2×10-20，Ksp[Fe(OH)3]=4．0×10-38，Ksp[Mn(OH)2]=1．9×10-13，

    根据上面流程回答有关问题：

    （1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ指的是?????? 。

    （2）加入过量FeCl3溶液过程中可能涉及的化学方程式：????????????????? 。

    （3）过量的还原剂应是??????? ，溶液b中所含的金属阳离子有???????? 。

    （4）①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为??????????????????? 。

    ②若用Xmol/LKMnO4溶液处理溶液b，当恰好反应时消耗KMnO4溶液YmL，则最后所得红棕色固体C的质量为??????? g（用含X、Y的代数式表示）。

    （5）常温下,若溶液c中所含的金属阳离子浓度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，则三种金属阳离子沉淀的先后顺序为：??? ＞??? ＞?? 。(填金属阳离子)

    （6）最后一步电解若用惰性电极电解一段时间后，析出固体B的质量为Zg，同时测得阴阳两极收集到的气体体积相等，则标况下阳极生成的最后一种气体体积为????? L（用含Z的代数式表示）。

     

    【答案】

    （1）过滤（1分）

    （2）2FeCl3 +Fe = 3FeCl2（2分）, 2FeCl3 + Cu= 2FeCl2 +CuCl2（2分）

    （3）Cu粉（1分）?? Cu2+,Fe2+ （1分）

    （4）①MnO4- + 5Fe2+ + 8H+= Mn2++ 5Fe3++4H2O（2分） ②0．4XY（2分）

    （5）Fe3+ ＞Cu2+ ＞Mn2+ （1分）

    （6）22．4Z/64 （2分）

    【解析】

    试题分析：（1）由流程可知操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ指的是过滤；

    （2）加入过量FeCl3溶液时的反应为：2FeCl3 +Fe = 3FeCl2, 2FeCl3 + Cu= 2FeCl2 +CuCl2。

    （3）加入过量的铜粉可将过量的FeCl3 还原为Fe2+，则溶液b中的金属阳离子为Cu2+,Fe2+ 。

    （4）①中反应的离子方程式为MnO4- + 5Fe2+ + 8H+= Mn2++ 5Fe3++4H2O结合方程式可计算得红棕色的Fe2O3为0．4XY g。

    （5）因为298K时，Ksp[Cu(OH)2]=2．2×10-20，Ksp[Fe(OH)3]=4．0×10-38，Ksp[Mn(OH)2]=1．9×10-13，且溶液c中金属阳离子浓度相等，计算得三种阳离子沉淀的先后顺序为Fe3+ ＞Cu2+ ＞Mn2+。

    （6）以惰性电极电解溶液阴极反应式为Cu2++2e-=Cu? H++2e-=H2↑，阳极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑ , 4OH--4e-=O2↑+2H2O,假设氢气、氯气、氧气的物质的量分别为a、x、y，转移电子分别为2a、2x、4y，

    因为两极收集的气体相等，则a=x+y? ①；由得失电子守恒的2a+(Z/64)×2=2x+4y? ②;②-①×2得y=Z/64,即可求得标况的体积为22．4Z/64。

    考点：元素化合物知识、离子方程式、电解原理。

     

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    现有含CaO杂质的CaC2试样．某研究性学习小组的同学拟用以下三种方案测定CaC2试样的纯度．请填写下列空白：
    （1）第一种方案：请从下图中选用适当的装置，设计一个实验，测定CaC2试样的纯度．所选用装置的连接顺序应是（填各接口的字母）：
    E、C、D、B
    E、C、D、B
    ．
    读数次数 质量/g
    锥形瓶+水+试样 第1次 196.30
    第2次 196.15
    第3次 196.05
    第4次 196.00
    第5次 196.00
    （2）第二种方案：根据试样和水在锥形瓶中反应前后质量的变化，测定CaC2的质量分数．先称取试样1.50g、锥形瓶和水的质量为195.00g，再将试样加入锥形瓶中，反应过程中每隔相同时间测得的数据如右表：
    计算CaC2的质量分数时，必需用的数据是
    试样质量、锥形瓶和水的质量、第4、5次读数
    试样质量、锥形瓶和水的质量、第4、5次读数
    ．不必作第6次读数的原因是
    第4、5次实验读数相同，表明锥形瓶内质量已达恒重，反应进行完全
    第4、5次实验读数相同，表明锥形瓶内质量已达恒重，反应进行完全
    ．此试样中CaC2的质量分数为
    82%
    82%
    ．
    （3）第三种方案：称取一定质量的试样（1.60g），操作流程如下：

    ①操作Ⅱ的名称是
    蒸发
    蒸发
    ．
    ②还需直接测定的物理量是
    CaCl2质量
    CaCl2质量
    ．
    ③在转移溶液时，如溶液转移不完全，则CaC2质量分数的测定结果
    偏大
    偏大
    （填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
    ④请指出该实验方案的2个不足之处
    由于CaCl2具有很强的吸水性，称量的不一定是无水CaCl2的质量；CaO和CaC2的摩尔质量接近，实验误差会很大
    由于CaCl2具有很强的吸水性，称量的不一定是无水CaCl2的质量；CaO和CaC2的摩尔质量接近，实验误差会很大

    ⑤请改进这个实验方案，至少解决其中1个不足之处
    可以将Ca2+转化为CaCO3或CaC2O4沉淀，过滤后称其质量
    可以将Ca2+转化为CaCO3或CaC2O4沉淀，过滤后称其质量
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    下面是某化学学习小组的同学进行研究性学习的过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。

    【研究课题】 探究草酸晶体受热分解的产物

    【查阅资料】 该小组同学通过网络查询，获得草酸及草酸晶体的一些相关知识：

    名称

    分子式

    颜色、状态

    溶解性

    熔点/℃

    密度/g·cm-3

    草酸

    H2C2O4

    —

    易溶于水

    189.5

    1.900

     

    H2C2O4·2H2O

    无色晶体

    —

    101.5

    1.650

    备注：草酸晶体失去结晶水后，175 ℃以上开始分解。

    【提出猜想】(1)_____________________________________________________。

    (2)分解产物中的气体可能是CO、CO2或它们的混合物。

    【设计方案】 (1)请设计完成“猜想(1)”的实验方案〔用简要的实验装置图表示，要体现所使用仪器(加热和夹持仪器不必画出)和试剂〕。

    (2)化学学习小组的同学继续利用下图所示装置进行“猜想(2)”的实验探究。已知：A、C、F中盛装澄清石灰水，B中盛装浓NaOH溶液，D中装有碱石灰，E中装有CuO。

    ①证明分解产物中有CO2的现象是___________________________；证明分解产物中有CO的现象是_________________________________________________________________。

    ②若未连接装置G，要达到同样的目的，可采取的措施是______________________________

    _____________________________________________________________________。

    【交流讨论】 小李同学继续查阅相关资料发现：草酸是二元弱酸，酸性比碳酸强，在受热分解过程中有少量升华；草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物。小李通过进一步研究，对实验中CO2的检验提出质疑。试根据相关信息，指出原设计中存在的问题，并提出实验的改进措施。

    _____________________________________________________________________

    _____________________________________________________________________。

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    科目：高中化学 来源：2010—2011学年甘肃省兰州一中高二上学期期末考试化学试卷 题型：实验题

    (13分)摩尔盐[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]在空气中比一般亚铁盐稳定，是化学分析中常用的还原剂。某研究性学习小组用下图所示的实验装置来制取摩尔盐，实验步骤如下，回答下列问题：

    (1)   用30％的NaOH溶液和废铁屑（含少量油污、铁锈等）混合、煮沸，以除去铁屑表面油污，然后冷却、洗涤、分离，将分离出的NaOH溶液装入③中，废铁屑放入②中。
    (2)   利用容器②的反应，向容器①中通入氢气，应关闭活塞           ，打开活塞     （填字母）。向容器①中通人氢气的目的是                                                                  。
    待锥形瓶中的铁屑快反应完时，关闭活塞           ，打开活塞         ②中继续产生的氢气会将      （填①、②或③，后同）容器中的溶液压入①                                                                                                   容器，在常温下放置一段时间，混合溶液底部将结晶析出硫酸亚铁铵。
    (3)   为了确定产品中亚铁离子的含量，研究小组用滴定法来测定。
    ①试配平反应的离子方程式：

    ②滴定时，将KMnO4溶液装在       （酸式或碱式）滴定管中，判断反应到达滴定终点的现象为                                                               。
    （4）装KMnO4滴定管用蒸馏水润洗后，未用KMnO4液润洗导致滴定结果（填“偏小”、“偏大”或“无影响”）      。
    （5）观察装KMnO4滴定管读数时，若滴定前仰视，滴定后俯视则结果会导致测得的Fe2＋溶液浓度测定值          （选填“偏大”“偏小”或“无影响”）

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    科目：高中化学 来源：2014届湖南省名校高三第一次大联考化学试卷（解析版） 题型：实验题

    现有含CaO杂质的CaC2试样。某研究性学习小组的同学拟用以下三种方案测定CaC2试样的纯度。请填写下列空白：

    （1）第一种方案：请从下图中选用适当的装置，设计一个实验，测定CaC2试样的纯度。

    所选用装置的连接顺序为（填各接口的字母）：                                          。

    （2）第二种方案：根据试样和水在锥形瓶中反应前后质量的变化，测定CaC2的质量分数。先称取试样1.50g，并称量锥形瓶和水的质量为195.00g，再将试样加入锥形瓶中，反应过程中每隔相同时间测得的数据如下表。

     

    读数次数

    质量/g

    锥形瓶＋水＋试样

    第1次

    196.30

    第2次

    196.15

    第3次

    196.05

    第4次

    196.00

    第5次

    196.00

     

    ①计算CaC2的质量分数时，不必作第6次读数的原因是：                                。

    ②此试样中CaC2的质量分数为          。(保留2位有效数字)

    （3）第三种方案：称取一定质量的试样（1.60g），操作流程如下：

    ①操作Ⅱ的名称是                。

    ②在转移溶液时，如溶液转移不完全，则CaC2质量分数的测定结果            （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

     

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年福建省高三上学期期中考试化学试卷 题型：实验题

    （12分）某研究性学习小组为测定，13.7g某Na2CO3样品的纯度（其中只含NaHCO3杂质），选用下图所示的仪器装置进行实验（②装置未画全）。试回答有关问题：

           （1）请选择适当的仪器，连接装置的正确顺序是_          。

           （2）加热时NaHC03分解的化学方程式为          。

           （3）完成该实验尚缺的玻璃仪器是          （填名称）；产生气体从装置④的     进入，从装置⑤的    进入（填接口序号）。

           实验二：测定上述实验完成后剩余固体与盐酸反应产生CO2的体积。

           （4）加热后的固体与足量盐酸反应的离子方程式为          。

           数据分析及结论：

           （5）加入盐酸至无气体产生时，生成CO2体积在标准状况时为2．24L，则Na2CO3样品的纯度为          。

           误差分析：

           （6）有同学认为实验一⑤中用水会使测量结果产生误差，你认为原因可能是          。

           （7）有同学发现在实验—读取CO2体积时，⑥中液体的液面低于⑤中液体的液面，但未做任何处理，则a值    （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

     

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