(14分)工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置。实验时按如下步骤操作:实验原理是
A.连接全部仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性。 |
B.称取研细的辉铜矿样品1.000g。 |
C.将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。 |
D.以每分钟1L的速率鼓入空气。 |
E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2=SO2 +2Cu。
F.移取25.00ml含SO2的水溶液于250ml锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。
试回答下列问题:
(1)装置①的作用是_________________;装置②的作用是____________________。
(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为
(3)若操作F的滴定结果如下表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是_________。
滴定 次数 |
待测溶液的 体积/mL |
标准溶液的体积 |
|
滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
1 |
25.00 |
1.04 |
21.03 |
2 |
25.00 |
1.98 |
21.99 |
3 |
25.00 |
3.20 |
21.24 |
(4)本方案设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是__________(写一种即可)。
(5)已知在常温下FeS 的 Ksp= 6.25 × 10-18, H2S 饱和溶液中 c (H+)与 c (S2-)之间存在如下关系: c2 (H+) ·c(S2-) = 1.0×10-22。在该温度下,将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为 lmol/L,应调节溶液的c(H十)为__________________。
(6)某人设想以下图所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式______.
某兴趣小组为测定某工业纯碱(假设仅含NaHCO3杂质)中Na2CO3的质量分数,设计了下列四种实验方案:
方案一:纯碱样品测定剩余固体质量
(1)称取mg样品放入坩埚中充分加热。坩埚中发生反应的化学方程式为:
(2)将坩埚置于干燥器中冷却后称量。实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,其目的是:。
方案二:称取mg样品配成250mL溶液,从中取25mL溶液先用酚酞作指示剂用0.1mol/LHCl溶液滴定至终点,消耗0.1mol/LHCl溶液V1mL,继续用甲基橙作指示剂滴定至终点,消耗0.1mol/LHCl溶液V2mL。则该样品中碳酸钠的质量分数为:。
方案三:纯碱样品溶液测定沉淀质量
(1)称取m1g样品,置于小烧杯中,加水溶解后滴加足量氯化钙溶液。将反应混和物过滤后的下一步操作是:,沉淀经干燥后称量为m2g。
(2)如果用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液作沉淀剂,在其他操作正确的情况下,_______测定样品中的Na2CO3的质量分数。(填“能”或“不能”)
方案四:纯碱样品测定生成二氧化碳的质量
(1)本实验采用如图装置,C中盛放的物质是。
(2)反应前后都要通入N2,反应后通入N2的目的是:
实验室用MnO2和浓盐酸制取氯气并验证氯气的部分性质,实验装置如下图所示。
(1)G装置名称___________________。A装置的离子反应化学方程式是,氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
(2)B装置的作用是_____________。
(3)实验开始几分钟后,D装置红布条是否褪色__________,E装置中观察到的现象是_____________
_____________________________________________________________。
(4)装置F中发生反应的化学方程式是_____________________________________________________。(5)F装置后应再连接一个尾气处理装置,装置里加入NaOH溶液,尾气处理的离子反应方程式为_____
____________________________________________________。
某研究小组为探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应的实质。设计了如下图所示装置进行实验.
已知:1.0 mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=1。
请回答:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为。
(2)实验前鼓入N2的目的是。
(3)装置B中产生了白色沉淀,其成分是________,说明SO2具有________性。
(4)分析B中产生白色沉淀的原因。
观点1:SO2与Fe3+反应;
观点2:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
①若观点1正确,除产生沉淀外,还应观察到的现象是。
②按观点2,装置B中反应的离子方程式是,
③有人认为,如将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验,也可验证观点2是否正确。此时应选择的最佳试剂是(填序号)。
A.1 mol/L稀硝酸 |
B.1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液 |
C.6.0 mol/L NaNO3溶液和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液 |
D.3.0 mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等体积混合的溶液 |
某氯化亚铁和氯化铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数,进行如下实验:
Ⅰ.甲同学根据如下流程进行实验,回答以下问题:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有、(填仪器名称)
(2)请写出加入溴水发生的离子反应方程式。
(3)将沉淀物置于坩埚中加热至恒重后,冷却至室温,称量剩余固体和坩埚的质量,计算。
实验中加热至恒重的目的是。
(4)若坩埚质量是W1g,坩埚与加热后固体总质量是W2g,则样品中铁元素的质量分数是。
Ⅱ.乙同学提出,还可以采用以下方法来测定:
(1)溶解样品改用了硫酸,用离子方程式指明不再用盐酸原因是;
(2)若要用实验证明操作Ⅱ所得滤液中不存在Fe3+,其最可靠的化学方法是;
(3)若滴定用掉c mol/L KMn04溶液b mL,则样品中铁元素的质量分数是。
某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。
(1)A中制取Cl2的离子方
程式__________________
(2)通入一定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中只含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和_____________________________;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和_____________________________。
②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中. |
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步骤2: 向A试管中滴加BaCl2溶液 |
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步骤3: |
(3)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为____________________________。