硅孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu(OH)2和CuSiO3•2H2O,还含有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:
部分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 |
完全沉淀的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)滤渣B的主要成分是 (用化学式表示);判断本实验能否调节溶液pH使杂质完全除去而不损失Cu2+,并简述理由 。
(2)用离子方程式表示加入绿色氧化剂A的作用 。
(3)可向滤液A中加入 (填字母)调节PH以除去杂质
a.氨水 b.氧化铜 c.氢氧化钠 d.氢氧化铜
(4)从滤液B中提取胆矾的操作包括 、用乙醇洗涤、用滤纸吸干等。
(5)测定产品纯度和胆矾中结晶水数目
①沉淀法测定产品纯度
取一定质量的样品溶于蒸馏水,加入足量的BaCl2溶液和稀硝酸,过滤、洗涤、干燥、称重,实验结果发现测得的产品纯度偏高,可能的原因是 填字母)
a.产品失去部分结晶水 b.产品中混有CuCl2•2H2O
c.产品中混有Al2(SO4)3•12H2O d.产品中混有Na2SO4
②差量法测得结晶水数目
取ag样品盛装在干燥的坩锅里,灼烧至结晶水全部失去,称得无水硫酸铜的质量b g,则胆矾(CuSO4•nH2O)中n值的表达式为 。
(15分)苯甲酸是一种重要的化工原料。实验室合成苯甲酸的原理、有关数据及装置示意图如下:
某学习小组在实验室制备、分离、提纯苯甲酸,并测定所得样品的纯度,步骤如下:
一、制备苯甲酸
在三颈瓶中加人2.7 mL甲苯、100 mL水和2~3片碎瓷片,开动电动搅拌器,a中通入流动水,在石棉网上加热至沸腾,然后分批加人8.5 g高锰酸钾,继续搅拌约4~5h,直到甲苯层几乎近于消失、回流液不再出现油珠,停止加热和搅拌,静置。[来
二、分离提纯
在反应混合物中加人一定量草酸(H2C204)充分反应,过滤、洗涤,将滤液放在冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化,苯甲酸全部析出后减压过滤,将沉淀物用少量冷水洗涤,挤压去水分后放在沸水浴上干燥,得到粗产品。
三、测定纯度
称取mg产品,配成100 mL乙醇溶液,移取25.00 mL溶液于锥形瓶,滴加2~3滴酚酞,然后用标准浓度KOH溶液滴定。
请回答下列问题:
(1)装置a的名称是____,其作用为_________
(2)甲苯被高锰酸钾氧化的原理为:
请完成并配平该化学方程式。
(3)分离提纯过程中加人的草酸是一种二元弱酸,反应过程中有酸式盐和无色气体生成。加人草酸的作用是,请用离子方程式表示反应原理
(4)产品减压过滤时用冷水洗涤的原因是
(5)选用下列操作,可以将粗产品进一步提纯。(选填字母)
A.溶于水后过滤 | B.溶于乙醇后蒸馏 |
C.用甲苯萃取后分液 | D.升华 |
(6)测定纯度步骤中,滴定终点溶液的颜色变化是____。若m="1.200" g,滴定时用去0.1200 mol· L-1标准KOH溶液20.00 mL,则所得产品中苯甲酸的质量分数为
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种常用的抗氧化剂。
某研究小组对焦亚硫酸钠进行如下研究:
(1)采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。
装置Ⅱ中有Na2S2O5析出,发生的化学反应方程式为:Na2SO3 + SO2 = Na2S2O5。
①装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为。
②要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是。
③装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为(填序号)。
(2)【查阅资料】Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
①NaHSO3溶液显酸性。请用化学用语和必要的文字解释原因________________________________;
证明该结论可采用的实验方法是(填序号)。
a.测定溶液的pH
b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入盐酸
d.加入品红溶液
e.用蓝色石蕊试纸检测
②检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是__________________。
(3)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在酸性条件下可将工业废水中的Cr2O72—还原为Cr3+。
①写出该反应的离子方程式_______________________。
②若处理Cr2O72—浓度为1×10-3mol/L的工业废水1L,需用Na2S2O5固体_________mg。
硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。
(1)以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2O)的生产流程示意图:
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(g/100g水)见下表。
温度(℃) |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
石膏 |
0.32 |
0.26 |
0.15 |
0.11 |
0.07 |
胆矾 |
32 |
44.6 |
61.8 |
83.8 |
114 |
请回答下列问题:
①红褐色滤渣的主要成分是__________;
②写出浸出过程中生成硝酸铜的化学方程式;
③操作I的温度应该控制在________左右;
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为将热溶液_______、______、洗涤、干燥。
(2)某兴趣小组在实验室利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行Fe(NO3)3对H2O2分解速率影响的实验。5min后可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”),其原因是___________________。
某研究性学习小组利用下列有关装置对SO2的性质及空气中SO2的含量进行探究(装置的气密性已检查):
(1)装置A中反应的化学方程式是。
(2)滴加浓硫酸之前,打开弹簧夹,通入一段时间N2,再关闭弹簧夹。此操作的目的是。
(3)实验过程装置B中没有明显变化。实验结束取下装置B,从中分别取少量溶液于两支洁净试管中。向第1支试管中滴加适量氨水出现白色沉淀(填化学式);向第2支试管中滴加适量新制氯水,仍然出现白色沉淀,该反应的离子方程式是 。
(4)装置C中的溶液中出现淡黄色浑浊,该实验证明SO2具有性。
(5)装置D的作用是。
(6)实验后,测定装置D中溶液呈碱性。溶液为什么呈碱性呢?大家有两种不同的假设:①是生成的Na2SO3水解;②是氢氧化钠剩余。请设计实验方案证明哪种假设成立。可任选下列试剂进行实验:Na2SO3溶液、酚酞溶液、氯水、BaCl2溶液、稀硫酸
实验步骤 |
实验操作 |
预期现象与结论 |
1 |
取少量溶液于试管,滴入几滴酚酞 |
溶液变红 |
2 |
(7)另一小组利用装置E进行实验:SO2性质实验之后,用注射器对实验室内空气进行取样。并向装置E中共注入V mL(已折算为标况下体积)的空气,当溶液刚好褪色时,停止实验。请计算该空气中SO2的体积分数(用含V的代数式表示)。
资料显示:a.Na2S2O3、BaS2O3、BaS均易溶于水。
b.SO2、Na2S、Na2CO3反应可生成Na2S2O3。
某化学小组据此进行了制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)的探究:
实验制备装置如下图所示(省略夹持装置):
回答问题:
(1)仪器a的名称是。
(2)装置A中发生反应的化学方程式是。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。
①B中最好盛装的液体是。
a.蒸馏水
b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液
d.饱和NaHCO3溶液
②如使SO2缓慢进入烧瓶C,正确的操作是_________。
(4)在装置C中生成Na2S2O3。
①完成反应方程式:SO2 + Na2S + Na2CO3 = Na2S2O3 +
②反应开始先使A中发生反应一会儿,再使C中反应发生,其原因是。
③结束反应后,取C中溶液,经________、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到Na2S2O3·5H2O。
(5)完成对所得产品的检测的实验:
推测 |
操作和现象 |
结论 |
杂质中的正盐成分可能有: Na2S Na2CO3 Na2SO4 |
①取Wg产品配成稀溶液; ②向溶液中滴加过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤,得沉淀和滤液; ③向沉淀中加入过量盐酸,沉淀完全溶解,并有刺激性气味的气体产生。 ④向滤液滴加2滴淀粉溶液,再逐滴加0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液,至溶液呈紫色不再褪去,消耗碘的标准溶液体积为18.10mL。 |
产品杂质中: 一定含有, 可能含有, 一定不含有。 操作④发生的反应是: 2S2O32-+I2===S4O ![]() 产品纯度:。 |