科目: 来源: 题型:实验题
(14分)FeSO4·7H2O广泛用于医药和工业领域,以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图。根据题意完成下列填空:
(1)铁屑与稀硫酸反应前,应用10% Na2CO3溶液浸泡几分钟,操作目的是_____,浸泡后,用____(填操作方法)分离并洗涤铁屑。
(2)操作a为_______________。
(3)最后得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;
②____________________。
(4) FeSO4·7H2O是某些补血剂的主要成分,实验室要测定某补血剂中铁元素的含量。
I.方案一:可用KMn04溶液进行氧化还原滴定。在配制100mL 1.00 × 10 - 2 mol·L-1的KMnO4溶液时,所用的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒,还有___________(填仪器名称)。在配制过程中,下列说法正确的是____________(填序号字母)。
A.KMnO4溶于水不放热,可以直接在容量瓶中溶解 |
B.容量瓶洗涤后不需干燥即可直接用于实验 |
C.定容后摇匀,凹液面低于刻度线,再加水至凹液面最低点与刻度线相平 |
D.如果定容时加水超过刻度线必须毓配制 |
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Ⅰ.某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3,装置如图所示(气密性已检验,部分夹持装置略):
(1)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用 。
(2)当D中有大量白色固体析出时,停止实验,将固体过滤、洗涤,取一定量配成样液,并加入BaCl2溶液,出现白色沉淀并有气体产生,其离子方程式是 。
Ⅱ.某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应,研究氨气的性质并测其组成,设计了如下实验(夹持装置未画出)进行实验。请回答下列问题:
(1)仪器b中可选择的试剂为(任意填一种) 。
(2)实验中,装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体(已知Cu2O也为红色固体),量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g,实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为 。
(3)F中读取气体体积前,应向上或向下移动右管,使得左右两边液面相平,若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(4)要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比,实验中应至少测量或读取哪些数据 (填序号)。
a.B装置实验前后质量差mg; b.F装置实验前后液面差VL
c.D装置实验前后质量差mg; d.E装置实验前后质量差mg;
(5)E装置中浓硫酸的作用是 。
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(15分)Fe2O3俗称氧化铁红,常用作油漆着色剂。工业以煤矸石(主要成分:SiO2 49.5%;Fe2O3 20.6%;Al2O318.9%,以及MgO、FeO等其他杂质)制备并研究氧化铁红的应用。
(一)制备氧化铁红
1.预处理:将煤矸石粉碎,在350℃下焙烧2小时。
2.加酸溶解:将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中,过滤。在滤液中加入的H2O2。
3.调节pH:在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH,再过滤,得到滤渣。
4.产品处理:将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品。
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀 | 1.3 | 3.3 | 7.5 | 10.3 |
完全沉淀 | 2.8 | 5.2 | 9.7 | 12.2 |
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(16分)某研究小组为了探究“铁与水蒸气”的反应的产物,进行了下列实验:用如图所示实验装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(石棉绒高温下不与水和铁反应).
(1)如何检查该装置的气密性:
(2)写出铁与水蒸气反应的化学方程式
(3)验证固体产物中铁元素的价态
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹;1mol/L CuSO4、3mol/L H2SO4、3mol/L HNO3、30%H2O2、0.01mol/L KMnO4、20%KSCN、蒸馏水。
在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。
| 实验步骤 | 预期现象与结论 |
步骤1 | 取反应后干燥的固体ag于试管中,加入足量的1mol/L CuSO4溶液,充分振荡,经固液分离、洗涤后,再向固体中滴加足量的 ,振荡溶解,过滤后将滤液配成250mL溶液,待用。 | |
步骤2 | 取少量步骤1中滤液于试管中, | |
步骤3 | 取少量步骤1中滤液于试管中, | |
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(15分)实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图,
用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。
步骤三:碱式碳酸铜的组成测定
碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O,可采用氢气还原法来确定,其反应原理为:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O + H2→ Cu + CO2 + H2O(未配平)
完成下列填空:
(1)步骤一中,反应开始时,瓶内的现象是 ,
用该装置制取硝酸铜,好处是 。
(2)步骤二中,水浴加热所需仪器有 、 (加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是 。
(3) 步骤三中,①以字x、y、z母为系数,配平氢气还原法的化学方程式:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O+ H2→ Cu+ CO2+ H2O
②称取24.0g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.8 g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品中结晶水质量为 g,化学式为 。
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纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
(1)利用下图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应:将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是 ,反应的离子方程式是______ _。
(2)向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2,充分反应后将溶液在一定条件下蒸发结晶,得到少量的白色固体。试设计实验确认该白色固体的成分。
①提出合理假设。
假设1:该白色固体为NaOH和Na2CO3;
假设2:该白色固体为只有Na2CO3;
假设3:该白色固体为只有NaHCO3;
假设4:该白色固体为Na2CO3和NaHCO3
②基于假设4,设计实验方案进行实验证明固体的成分是Na2CO3和NaHCO3。请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。(步骤可不填满也可增加)
限选实验试剂及仪器: 1moL·L–1HCl溶液、1mol·L–1 MgCl2溶液、0.5mol·L–1BaCl2溶液、1mol·L–1 Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、胶头滴管、过滤装置。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1: | |
步骤2: | |
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(18分)实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3),称取此混合物5.0g,溶于水中,配成250mL溶液。
方案一:沉淀法。利用化学反应把HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中w (Na2CO3)。
(1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,应选用的试剂是___________ (填编号)。
A.CaCl2溶液 | B.MgSO4溶液 | C.NaCl溶液 | D.Ba(OH)2溶液 |
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(16分)铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。
(1) 装置A中发生反应的化学方程式为: ,反应过程中试管B中的现象是 ,试管C的作用是 。
(2) 导管D的下端(虚线段)应位于 (液面上、液面下),导管D的作用有:①实验结束后排除装置中的SO2;② 。
实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还有黑色固体甲生成,甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。为探究甲的成分,进行了以下的实验。
查阅资料可知:Cu2O + 2HCl =CuCl2+ Cu + H2O, 2Cu2O + O2煅烧 4CuO,2CuS+3O2煅烧2CuO+2SO2,Cu2S+2O2煅烧2CuO+SO2。CuS、 Cu2S和稀HCl不反应。
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黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:
现称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液20.00mL。请回答下列问题:
(1)称量样品所用的仪器为 (填“托盘天平”或“电子天平”),将样品研细后再反应,其目的是 。
(2)装置a和c的作用分别是 和 (填标号)。
a.除去SO2气体
b.除去空气中的水蒸气
c.有利于气体混合
d.有利于观察空气流速
e.除去反应后多余的氧气
(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是 。
(4)通过计算可知,该黄铜矿的纯度为 。
(5)若用右图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是 (填序号)。
(6)若将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,测得的黄铜矿纯度误差为+1%,假设实验操作均正确,可能的原因主要有 。
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某学生用实验室常见的酸、碱、盐和金属单质为反应物,并利用一个底部有小孔的试管和一个广口瓶组装成如图所示的装置。试回答:
(1)若试管中装有铜丝网隔板,利用该装置可制取哪些气体?
(写出两种)。
(2)若将铜丝网隔板改为铁丝网隔板,则该装置可用于制取何种气体?
。
该反应的离子方程式是: 。
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