硅孔雀石是一种含铜的矿石,含铜形态为CuCO3•Cu(OH)2和CuSiO3•2H2O,同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下:
(1)步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O发生反应的化学方程式: ;
用离子方程式表示双氧水的作用_______________________________________。
(2)步骤②调节溶液pH选用试剂不可以是__________________
a.CuO b.Cu (OH)2 c.Cu2(OH)2CO3 d.CuSO4
(3)有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
氢氧化物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀的pH |
3.3 |
1.5 |
6.5 |
4.2 |
沉淀完全的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
6.7 |
由上表可知当溶液pH=4时,可以完全除去的离子是______(填金属离子符号,后同),不能完全除去的离子是________。
(4)滤液B通过蒸发浓缩(设体积浓缩为原来的一半)、冷却结晶、洗涤可以得到CuSO4•5H2O晶体。某同学认为上述操作会有硫酸铝晶体析出。请你结合相关数据,通过计算对该同学的观点予以评价 (填“正确”、“不正确”、或“无法判断”)
【已知常温下,Al2(SO4)3饱和溶液中c(Al3+)=2.25mol/L,Ksp[Al(OH)3]=3.2×10-34】
(5)测定硫酸铜晶体(CuSO4•5H2O)里结晶水的含量,实验步骤为:a.研磨;b.称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量;c.灼烧;d.干燥器中冷却;e.称量;f.重复c至e的操作,直到连续两次称量的质量差不超过0.1g为止;⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。
①步骤c用到的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、玻璃棒、 、 。
②步骤f的目的是 。
③如灼烧后在空气中冷却再称量,结晶水的测定结果会____(填“偏高”、“低”或“不变”)
某探究性学习小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应,测定通常状况(约20℃,1 atm)下气体摩尔体积的方法。拟选用下列实验装置完成试验:
(1)该组同学必须选用的装置的连接顺序是(用管口字母,可不填满):
A接()()接()()接()
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,开始稀硫酸能滴入锥形瓶中,一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因__________________。
(3)实验结束时,该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积?_______________。
(4)实验中准确测得4个数据:实验前铝硅合金的质量m1 g,实验后残留固体的质量m2 g,实验后量筒中液面读数为VmL。则通常状况下气体摩尔体积Vm=_________。若合金中含铜,测得的Vm将________(偏大/偏小/无影响)。
(共10分)
Ⅰ.(6分)实验室配制1mol/L Na2CO3溶液250mL。
(1)需要固体Na2CO3g;
(2)该溶液中的阳离子数目为个;
(3)需要物质的量浓度为5mol/L 的Na2CO3溶液mL;
(4)将该溶液与足量稀硫酸反应,产生的气体在标准状况下的体积为L。
(5)用固体Na2CO3配制该溶液的操作顺序是(用字母表示,不重复使用) 。
A.称量 |
B.洗涤 |
C.定容 |
D.溶解 |
E.摇匀
F.转移
(6)没有洗涤这步操作,所配制的溶液浓度(填偏大、偏小或无影响)
Ⅱ.(4分)在25℃、101kPa条件下,将15L O2通往10L CO和H2的混合气中,使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强。
(1)若剩余气体的体积是15L,则原CO和H2的混合气体中,V(CO)=L,V(H2)=L。
(2)若剩余气体的体积为a L,则原CO和H2的混合气中,V(CO):V(H2)=。
草酸晶体的组成可表示为:H2C2O4·XH2O,为测定X值,进行下列实验:
①称取wg草酸晶体配成100.0mL水溶液;
②取25.0mL所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为cmol·L-1KMnO4溶定。滴定时,所发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
请回答下列问题:
(1)实验①中为配制准确浓度的草酸溶液,所需用到的仪器是:天平(含砝码)、烧杯、药匙和__________。
(2)实验②中,滴定时,KMnO4溶液应装在(填“酸式滴定管”、“碱式滴定管”或“移液管”中,原因是_____________________。
(3)判断滴定结束的标准是 __________________________________________。
(4)若滴定时,反应前后的两次读数分别为a和b,由此计算出草酸晶体的X值是。
(11分)某化学兴趣小组用如图所示装置电解CuSO4溶液,测定铜的相对原子质量。
(1)若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积VL,B连接直流电源的_________(填“正极”或“负极”);
(2)电解开始一段时间后,在U形管中可观察到的现象有__________________,电解的离子方程式为___________________________________。
(3)实验中还需测定的数据是_______________(填写序号)
①B极的质量增重m g
②A极的质量增重m g
(4)下列实验操作中必要的是________(填字母)
A.称量电解前电极的质量 |
B.电解后,取出电极直接烘干称重 |
C.刮下电解过程中电极上析出的铜,并清洗、称重 |
D.在有空气存在的情况下,烘干电极必须采用低温烘干的方法 |
(5)铜的相对原子质量为:___________(用含有m、V的计算式表示)
(6)如果用碱性(KOH为电解质)甲醇燃料电池作为电源进行实验,放电时负极电极反应式为___________。
铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:
Zn2++2Fe2++3C2O42-+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓…………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O ZnFe2O4 + 2CO2↑+4CO↑+6H2O …………(b)
已知:ZnC2O4和FeC2O4难溶于水。
(1)上述制备原理中不属于氧化还原反应的是(选填:“a”或“b”)。
(2)制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时,可选用的药品有:
Ⅰ.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
Ⅱ.ZnSO4·7H2O
Ⅲ.(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时,必须严格控制n(Fe2+)/n (Zn2+)=。
②选用的加料方式是(填字母)。
a.按一定计量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌,然后升温至75℃。
b.按一定计量比,Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,再升温到75℃。
c.按一定计量比,将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成溶液乙,甲、乙同时加热到
75℃,然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中,并持续搅拌。
(3)从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤完全的依据是。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯,还用到的硅酸盐质仪器有。
(5)某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮(含杂质铁),结合下图信息从提供的试剂中选取适当试剂,制取纯净的ZnSO4·7H2O。
实验步骤如下:
①将锌片完全溶于稍过量的3mol·L-1稀硫酸,加入(选填字母,下同)。
A.30%H2O2 B.新制氯水 C.FeCl3溶液D.KSCN溶液
②加入。
A.纯锌粉B.纯碳酸钙粉末C.纯ZnO粉末D.3mol·L-1稀硫酸
③加热到60℃左右并不断搅拌。
④趁热过滤得ZnSO4溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
其中步骤③加热的主要目的是。