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题目列表(包括答案和解析)

(2011?昌平区二模)氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等.为获得纯净的氧化铜,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:

经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
(1)步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质.所需操作的名称是
溶解、过滤
溶解、过滤

(2)步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁.操作步骤是先滴加H2O2溶液,稍加热,当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以调整溶液pH在一定范围之内,加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1.
①写出用H2O2溶液除去硫酸亚铁的离子方程式
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

②调整pH 的范围应该在
3.7~6.0
3.7~6.0
之间.
(3)步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体.操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时,停止加热,
冷却结晶
冷却结晶
,水浴加热烘干.采用水浴加热的原因是
防止CuSO4?5H2O晶体分解
防止CuSO4?5H2O晶体分解

(4)该同学用CuSO4溶液进行如下探究实验:
取A、B两支试管,分别加入 2mL 5% H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入0.1mol?L-1FeCl3和CuSO4 溶液各1mL,摇匀,观察到滴入FeCl3 溶液的试管产生气泡更快,由此得到结论:Fe3+对H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高,该同学的结论是否正确
错误
错误
(填正确或错误),请说明原因
根据控制变量的思想,所用溶液的阴离子不同,无法比较阳离子的催化效率
根据控制变量的思想,所用溶液的阴离子不同,无法比较阳离子的催化效率

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三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO
提出假设
假设1:红色粉末是Fe2O3
假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂.
(1)若假设1成立,则实验现象是
溶液变为血红色
溶液变为血红色

(2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁.你认为这种说法合理吗?
不合理
不合理
简述你的理由(不需写出反应的方程式 )
Cu能将Fe3+还原为Fe2+
Cu能将Fe3+还原为Fe2+

(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色,则证明原固体粉末是
Fe2O3和Cu2O的混合物
Fe2O3和Cu2O的混合物
,写出发生反应的离子方程式
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

探究延伸
经实验分析,确定红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物.
(4)实验小组欲用加热法测定Cu2O的质量分数.取a g固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化时,称其质量为bg( b>a),则混合物中Cu2O的质量分数为
9(b-a)
a
×100%
9(b-a)
a
×100%

(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾 (CuS04.5H20).经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH 如下:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
实验室有下列试剂可供选择:A.氯水  B.H2O2   C.NaOH   D.Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案:

试回答:
①试剂I为
B
B
,试剂II为
D
D
(填字母).
②固体X的化学式为
Fe(OH)3
Fe(OH)3

③操作I为
加热蒸发
加热蒸发

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(2009?大连一模)细菌冶金是一种新工艺,其能耗少、减少环境污染.称为“绿色冶金”.其原理:①氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸,反应式为2S+3O2+2H2O═2H2SO4,②氧化亚铁硫杆菌在上面产生的硫酸中能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁③细菌得到了所需要的能量,生成的硫酸铁可把FeS2(黄铁矿)和Cu2S(辉铜矿)等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来,其化学过程是:
Fe2S2(黄铁矿)+7Fe2(SO43+8H2O═15FeSO4+8H2SO4
Cu2S(辉铜矿)+2Fe2(SO42═2CuSO4+4FeSO4+S
(1)写出②反应的化学方程式:
4FeSO4+2H2SO4+O2
 硫杆菌 
.
 
2Fe2(SO43+2H2O
4FeSO4+2H2SO4+O2
 硫杆菌 
.
 
2Fe2(SO43+2H2O

(2)某实验小组,欲将硫酸铜和硫酸亚铁的酸性混合液分离出硫酸亚铁溶液.经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如表2
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
实验室有下列试剂可供选择A. H2O2   B.CaO  C.CuO   D.稀H2SO4   E.铁粉;
实验经过滤后还需设计的实验操作步骤和目的是:
实验步骤 实验操作 实验操作的目的
步骤1
加入H2O2
加入H2O2
把二价铁氧化成三价
把二价铁氧化成三价
步骤2
加入适量氧化铜,调节pH到3.7
加入适量氧化铜,调节pH到3.7
保证三价铁完全沉淀
保证三价铁完全沉淀
步骤3
过滤
过滤
滤出氢氧化铁
滤出氢氧化铁
步骤4 洗涤
除去杂质
除去杂质
步骤5
向沉淀中加入适量稀硫酸和适量铁粉
向沉淀中加入适量稀硫酸和适量铁粉
得到FeSO4溶液
(3)若向CuSO4、FeSO4混合液中加入适量碱液,将溶液蒸干、灼烧得到红色粉末是Fe2O3、Cu2O混合物,欲测定该混合物中Cu2O的质量分数.该实验小组的方法是向m g混合物中加入足量的稀硫酸,经过滤、洗涤、干燥、称量固体的质量为n g.已知Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4.某学生据此计算出该混合物Cu2O的质量分数的计算式
144n
64m
×100%
.该学生的计算是否正确:
不正确
不正确
,请说明理由
因为该计算没有考虑Cu与Fe3+的反应
因为该计算没有考虑Cu与Fe3+的反应

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蛇纹石可用于生产氢氧化镁,简要工艺流程如下:
Ⅰ.制取粗硫酸镁:用酸液浸泡蛇纹石矿粉,过滤;并在常温常压下结晶,制得粗硫酸镁(其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子).
Ⅱ.提纯粗硫酸镁:将粗硫酸镁在酸性条件下溶解,加入适量的0.1mol?L-1H2O2溶液,再调节溶液pH至7~8,并分离提纯.
Ⅲ.制取氢氧化镁:向步骤Ⅱ所得溶液中加入过量氨水.
已知:金属离子氢氧化物沉淀所需pH
Fe3+ Al3+ Fe2+ Mg2+
开始沉淀时 1.5 3.3 6.5 9.4
沉淀完全时 3.7 5.2 9.7 12.4
请回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ中,可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是
A
A
(填字母序号).
A.MgO           B.Na2CO3           C.蒸馏水
(2)Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O

(3)工业上常以Mg2+的转化率为考察指标,确定步骤Ⅲ制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件.其中,反应温度与Mg2+转化率的关系如右图所示.
①步骤Ⅲ中制备氢氧化镁反应的离子方程式为
Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+
Mg2++2NH3?H2O═Mg(OH)2↓+2NH4+

②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间  的关系,可判断此反应是
吸热
吸热
(填“吸热”或“放热”)反应.
③图中,温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是
温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降
温度过高时,氨水受热分解,浓度降低,Mg2+转化率下降

④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数.已知:
Mg(OH)2(s)?Mg2+ (aq)+2OH- (aq)      Ksp=c(Mg2+)?c2(OH-)=5.6×10-12
Ca(OH)2(s)?Ca2+ (aq)+2OH- (aq)      Ksp=c(Ca2+)?c2(OH-)=4.7×10-6
若用石灰乳替代氨水,
(填“能”或“不能”)制得氢氧化镁,理由是
Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可发生沉淀的转化
Mg(OH)2的溶解度小于Ca(OH)2,可发生沉淀的转化

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三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料.某校化学实验小组通过实验探究某红色粉末是Fe2O3、Cu2O或二者混合物.探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4
设计探究实验:取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂.
(1)若只有Fe2O3,则实验现象是
固体完全溶解,溶液呈血红色
固体完全溶解,溶液呈血红色

(2)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN试剂时溶液不变红色,则此过程中的离子反应为:
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+

(3)经实验分析,确定红色粉末为Cu2O和Fe2O3的混合物.实验小组欲测定Cu2O的质量分数.已知Cu2O在空气中加热生成CuO.
测定流程:

实验中操作A的名称为
恒重操作
恒重操作

灼烧过程中,所需仪器有:酒精灯、玻璃棒、
坩埚
坩埚
等(夹持仪器除外).
(4)写出混合物中Cu2O的质量分数的表达式
9(b-a)
a
(或
900(b-a)
a
%)
9(b-a)
a
(或
900(b-a)
a
%)

实验小组欲利用红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4?5H2O).经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
实验室有下列试剂可供选择:A.氯水  B.H2O2 C.NaOH    D.Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案制取胆矾:

(5)用试剂编号表示:试剂l为
B
B
,试剂2为
D
D

(6)为什么先“氧化”后“调节pH”?pH控制范围为多少?
由于亚铁离子和铜离子开始沉淀、沉淀完全的pH值很接近,难以分离,把亚铁离子氧化为铁离子,pH控制范围:3.7<pH<6将铁离子转化为沉淀而被除去
由于亚铁离子和铜离子开始沉淀、沉淀完全的pH值很接近,难以分离,把亚铁离子氧化为铁离子,pH控制范围:3.7<pH<6将铁离子转化为沉淀而被除去

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题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

C

D

D

C

D

C

C

C

B

题号

10

11

12

13

14

15

16

17

18

答案

C

A

D

C

D

B

D

A

C

19、(9分)(1)焰色(1分)。

(2)①Na2CO3(1分)静置,在上层清液中继续滴加Na2CO3溶液,若不再有沉淀生成,则加Na2CO3溶液已过量。(2分)

②盐酸(1分)除尽溶液中过量的Na2CO3(1分)

③稀HNO3和AgNO3溶液(1分) (其它合理答案也可)

文本框: ×100%

④                     (2分,其它合理答案也可)

催化剂

高温

(2)4NH3+5O2===== 4NO+6H2O(2分)

(3)白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色(1分)

 (4)   (2分)(5)2(1分)

(6)棕色细口瓶中,置于冷暗处  (1分)

21、(13分)(1)固体完全溶解,溶液呈红色(1分)  (2)不合理(1分)当原固体粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物时,加入稀硫酸后产生的Fe3+和Cu反应生成Fe2+,滴加KSCN溶液后也可以不变红色(2分)

(3)Fe2O3和Cu2O(1分)  Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O  Cu2O+2H+=Cu+H2

 2Fe3++Cu=2Fe3++Cu2+(每个离子方程式1分,共3分)

(4)9(b-a)/a(2分)  (5)①B、D (1分)

②Fe(OH)3 (1分)③蒸发浓缩,冷却结晶(1分)

22、(15分)(1)固体与液体反应或液体与液体反应,且反应不需加热  (2分)

(2)NO能与O2反应生成NO2,CO与空气密度相差不大。(2分)   g (1分)

在装置d中装满水  (2分)(3)f (1分)  b (1分)   ②⑥ (1分)  ④ (1分)

(4)塞紧单孔橡皮塞,关闭开关,在烧杯中加入一定量水,使干燥管下端管口浸没在水中,若干燥管内外液面有一定高度差,说明装置气密性良好。(2分)

(5)CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O (1分)

(6)使溶液中的NaOH完全转化为NaHCO3(1分)


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