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题文

某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其他不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,以该矿样为原料生产CuCl2·2H2O晶体。

已知:在20 ℃时,氯化铜的溶解度是73 g;常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。

金属离子
开始形成氢氧化物沉淀的pH
完全形成氢氧化物沉淀的pH
Fe2
7.0
9.0
Fe3
1.9
3.2
Cu2
4.7
6.7

 
回答下列问题:
(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中使用中学化学常见物质,用如图所示装置制取氧气,试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式:______________________、________________________;

(2)在焙烧过程中还有废气产生,其中一种是主要的大气污染物。若在实验室中用碱液吸收处理,下列A、B、C装置中可行的是________(填字母);若选用甲装置,则烧杯中的下层液体可以是________。

(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3 mol·L-1的盐酸100 mL,配制该盐酸时。除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要用到的仪器有________________。
(4)步骤④加入物质X的目的是______________________________________,物质X可以选用下列物质中的________。
A.氧化铜  B.稀盐酸
C.氨水  D.氧化亚铁
(5)在整个生产流程中,共需要进行________次过滤操作。

科目 化学   题型 实验题   难度 较难
知识点: 物质检验实验方案的设计 常见气体制备原理及装置选择
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用中和滴定的方法测定NaOH和Na2CO3的混合溶液中NaOH的含量,可先在混合液中加入过量的BaCl2溶液,使Na2CO3完全转变成BaCO3沉淀,然后用标准盐酸滴定(已知几种酸碱指示剂变色的pH范围:①甲基橙3.1~4.4②甲基红4.4~6.2③酚酞8.2~10)。请回答:
(1)向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中滴入盐酸,应选用指示剂,判断到达滴定终点的实验现象是
(2)为测定某烧碱样品中NaOH的含量(设样品中杂质为Na2CO3),某同学进行如下实验:准确称取5.0g样品配制成250mL溶液,然后分三次各取配制好的烧碱溶液20.00mL于三个用蒸馏水洗净的锥形瓶中,分别加入过量的BaCl2溶液,并向锥形瓶中各加入1~2滴指示剂,用浓度为0.2000mol·L-1的盐酸标准液进行滴定,相关数据记录如下:

实验编号
V(烧碱溶液)/mL
V(HCl)/mL
初读数
末读数
1
20.00
0.00
31.00
2
20.00
1.00
32.04
3
20.00
1.10
32.18

①实验3到达滴定终点时所耗HCl溶液的体积为;依据表中数据,计算出烧碱样品中含NaOH的质量分数为%。(小数点后保留两位数字)
②滴定时的正确操作是
③下列操作会导致烧碱样品中NaOH含量测定值偏高的是
A.锥形瓶用蒸馏水洗后未用待测液润洗B.酸式滴定管用蒸馏水洗后未用标准液润洗
C.在滴定前有气泡,滴定后气泡消失D.滴定前平视读数,滴定结束俯视读数

用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:

(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是___________________________
(2)环形玻璃搅拌棒能否用环形铁质搅拌棒代替?_____(填“能”或“不能”),
其原因是_______________________________________________________。
(3)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是______________________。
实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应, 与上述实验相比,所放出的热量____________(填“相等”“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热________________(填“相等”“不相等”)。
(4)已知在稀溶液中,强酸和强碱发生中和反应生成1 mol H2O时,放出57.3 kJ的热量,则上述反应的热化学方程式为:__________________________________。

卤代烃是一类重要的有机合成中间体,是许多有机合成的原料。根据卤代烃的相关性质,回答下列问题
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实验操作Ⅰ:在试管中加入5 mL 1 mol/L NaOH溶液和0.5 mL溴乙烷振荡。
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①据图1:用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是
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反应,实验中需要检验的产物是
水的作用是
实验现象是

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(3)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:

离子
Fe3+
A13+
Fe2+
Mn2+
Mg2+
开始沉淀的pH
1.2
3.7
7.0
7.8
9.3
沉淀完全的pH
3.7
4.7
9.6
9.8
10.8

加氨水调节溶液的pH等于6,则“滤渣(待处理)”的成分是 (写化学式),滤液中含有的阳离子有H+ (写符号)。
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(5)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的 极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为
(6)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式:

(5分)实验室常利用甲醛(HCHO)法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:
4NH4 +6HCHO =3H+6H2O+(CH2)6N4H[滴定时,1 mol (CH2)6N4H与 l mol H相当,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤I称取样品1.500 g。
步骤II将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤III移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)根据步骤III填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积_______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察____________。
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时现象:__________________________________________________。
(2)滴定结果如下表所示:

滴定
次数
待测溶液的体积
/mL
标准溶液的体积/mL
滴定前刻度
滴定后刻度
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20

若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为___________。

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