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题文

胆矾( CuS O 4 5 H 2 O )易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的 CuO (杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:

(1)制备胆矾时,用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪器有________(填标号)。

A.

烧杯

B.

容量瓶

C.

蒸发皿

D.

移液管

(2)将 CuO 加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为___________,与直接用废铜和浓硫酸反应相比,该方法的优点是_________。

(3)待 CuO 完全反应后停止加热,边搅拌边加入适量 H 2 O 2 ,冷却后用 N H 3 H 2 O pH 为3.5~4,再煮沸 10 min ,冷却后过滤。滤液经如下实验操作:加热蒸发、冷却结晶、________、乙醇洗涤、________,得到胆矾。其中,控制溶液 pH 为3.5~4的目的是_________,煮沸 10 min 的作用是_________。

(4)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为 m 1 ,加入胆矾后总质量为 m 2 ,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为 m 3 。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为_________(写表达式)。

(5)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是________(填标号)。

A.

①胆矾未充分干燥

B.

②坩埚未置于干燥器中冷却

C.

③加热时有少胆矾迸溅出来

科目 化学   题型 解答题   难度 中等
知识点: 过滤 蒸发和结晶、重结晶 过滤、分离与注入溶液的仪器 化学方程式的书写 物质的分离、提纯的基本方法选择与应用
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相关试题

钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的 +2 价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。

注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于 10 - 5 molL-1 ,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。

已知:① K sp CuS =6.3× 10 - 36 , K sp ZnS =2.5× 10 - 22 , K sp CoS =4.0× 10 - 21

②以氢氧化物形式沉淀时, lg c M / mol L - 1 和溶液 pH 的关系如图所示。

回答下列问题:

1酸浸前,需将废渣磨碎,其目的是_____

2酸浸步骤中, CoO 发生反应的化学方程式是_____

3)假设沉铜后得到的滤液中 c Z n 2 + c C o 2 + 均为 0.10mol L - 1 ,向其中加入 N a 2 S Z n 2 + 沉淀完全,此时溶液中 c C o 2 + =_____ mol L - 1 ,据此判断能否实现 Z n 2 + C o 2 + 的完全分离_____(填不能)。

4沉锰步骤中,生成 1.0molMn O 2 ,产生 H + 的物质的量为_____

5沉淀步骤中,用 NaOH pH=4 ,分离出的滤渣是_____

6沉钴步骤中,控制溶液 pH=5.0~5.5 ,加入适量的 NaClO 氧化 C o 2 + ,其反应的离子方程式为_____

7)根据题中给出的信息,从沉钴后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_____

室温下可见光催化合成技术,对于人工模仿自然界、发展有机合成新方法意义重大。一种基于 CO 、碘代烃类等,合成化合物ⅶ的路线如下(加料顺序、反应条件略)

1)化合物i的分子式为___________。化合物xi的同分异构体,且在核磁共振氢谱上只有2组峰。x的结构简式为___________(写一种),其名称为___________

2)反应②中,化合物ⅲ与无色无味气体y反应,生成化合物ⅳ,原子利用率为 100 % y___________

3)根据化合物V的结构特征,分析预测其可能的化学性质,完成下表。

序号

反应试剂、条件

反应形成的新结构

反应类型

a

___________

___________

消去反应

b

___________

___________

氧化反应(生成有机产物)

4)关于反应⑤的说法中,不正确的有___________

A. 反应过程中,有 C-I 键和 H-O 键断裂

B. 反应过程中,有 C=O 双键和 C-O 单键形成

C. 反应物i中,氧原子采取 sp 3 杂化,并且存在手性碳原子

D. CO 属于极性分子,分子中存在由p轨道头碰头形成的 π

5)以苯、乙烯和 CO 为含碳原料,利用反应③和⑤的原理,合成化合物ⅷ。

基于你设计的合成路线,回答下列问题:

(a)最后一步反应中,有机反应物为___________(写结构简式)

(b)相关步骤涉及到烯烃制醇反应,其化学方程式为___________

(c)从苯出发,第一步的化学方程式为___________(注明反应条件)

配合物广泛存在于自然界,且在生产和生活中都发挥着重要作用。

1)某有机物 R 能与 Fe 2+ 形成橙红色的配离子 FeR 3 2+ ,该配离子可被 HNO 3 氧化成淡蓝色的配离子 FeR 3 3+

①基态 Fe 2+ 3d 电子轨道表示式为___________

②完成反应的离子方程式: NO 3 - +2 FeR 3 2+ +3H + ______ +2 FeR 3 3+ +H 2 O

2)某研究小组对(1)中②的反应进行了研究。

用浓度分别为 2.0 mol L -1 2.5 mol L -1 3.0mol L -1 HNO 3 溶液进行了三组实验,得到 c FeR 3 2+ 随时间t的变化曲线如图。

c HNO 3 =3.0 mol L -1 时,在 0~1 min 内, FeR 3 2+ 的平均消耗速率=___________

②下列有关说法中,正确的有___________

A.平衡后加水稀释, c FeR 3 2+ c FeR 3 3+ 增大

B FeR 3 2+ 平衡转化率: α III II I

C.三组实验中,反应速率都随反应进程一直减小

D.体系由橙红色转变为淡蓝色所需时间: t III >t II >t I

3R的衍生物L可用于分离稀土。溶液中某稀土离子(M表示)L存在平衡:

M+L ML K 1

ML+L ML 2 K 2

研究组配制了L起始浓度 c 0 ( L)=0.02 mol L -1 M L起始浓度比 c 0 (M)/c 0 (L) 不同的系列溶液,反应平衡后测定其核磁共振氢谱。配体L上的某个特征H在三个物种 L、ML、 ML 2 中的化学位移不同,该特征H对应吸收峰的相对峰面积S(体系中所有特征H的总峰面积计为1)如下表。

c 0 (M)/c 0 (L)

S(L)

S(ML)

S ML 2

0

1.00

0

0

a

x

<0.01

0.64

b

<0.01

0.40

0.60

【注】核磁共振氢谱中相对峰面积S之比等于吸收峰对应H的原子数目之比; <0.01 表示未检测到。

c 0 (M)/c 0 (L)=a 时, x= ___________

c 0 (M)/c 0 (L)=b 时,平衡浓度比 c ML 2 :c (ML)= ___________

4)研究组用吸收光谱法研究了(3)ML反应体系。当 c 0 (L)=1.0 × 10 -5 mol L -1 时,测得平衡时各物种 c /c 0 (L) c 0 (M)/c 0 (L) 的变化曲线如图。 c 0 (M)/c 0 (L)=0.51 时,计算M的平衡转化率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)

Ni Co 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液( Ni 2+ Co 2+ Al 3+ Mg 2+ )中,利用氨浸工艺可提取 Ni Co ,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:

已知:氨性溶液由 NH 3 H 2 O NH 4 2 SO 3 NH 4 2 CO 3 配制。常温下, Ni 2+ Co 2+ Co 3+ NH 3 形成可溶于水的配离子: lgK b NH 3 H 2 O =-4.7 Co(OH) 2 易被空气氧化为 Co(OH) 3 ;部分氢氧化物的 K sp 如下表。

氢氧化物

Co(OH) 2

Co(OH) 3

Ni(OH) 2

Al(OH) 3

Mg(OH) 2

K sp

5.9 × 10 -15

1.6 × 10 -44

5.5 × 10 -16

1.3 × 10 -33

5.6 × 10 -12

回答下列问题:

1)活性 MgO 可与水反应,化学方程式为___________

2)常温下, pH=9.9 的氨性溶液中, c NH 3 H 2 O ___________ c NH 4 + (“>”“<”“=”)

3氨浸时,由 Co(OH) 3 转化为 Co NH 3 6 2+ 的离子方程式为___________

4 NH 4 2 CO 3 会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中,出现了 NH 4 Al(OH) 2 CO 3 的明锐衍射峰。

NH 4 Al(OH) 2 CO 3 属于___________(晶体非晶体”)

NH 4 2 CO 3 提高了 Ni Co 的浸取速率,其原因是___________

5①“析晶过程中通入的酸性气体A___________

②由 CoCl 2 可制备 Al x CoO y 晶体,其立方晶胞如图。 Al O最小间距大于 Co O最小间距,xy为整数,则 Co 在晶胞中的位置为___________;晶体中一个 Al 周围与其最近的O的个数为___________

6)①结晶纯化过程中,没有引入新物质。晶体A6个结晶水,则所得 HNO 3 溶液中 n HNO 3 n H 2 O 的比值,理论上最高为___________

热解对于从矿石提取 Ni Co 工艺的意义,在于可重复利用 HNO 3 ___________(填化学式)

化学反应常伴随热效应。某些反应(如中和反应)的热量变化,其数值Q可通过量热装置测量反应前后体系温度变化,用公式 Q=cρV ΔT 计算获得。

1)盐酸浓度的测定:移取 20.00 mL 待测液,加入指示剂,用 0.5000 mol L -1 NaOH 溶液滴定至终点,消耗 NaOH 溶液 22.00 mL

①上述滴定操作用到的仪器有___________

A.

B.

C.

D.


②该盐酸浓度为___________ mol L -1

2)热量的测定:取上述 NaOH 溶液和盐酸各 50 mL 进行反应,测得反应前后体系的温度值( ° C )分别为 T 0 T 1 ,则该过程放出的热量为___________ J (c ρ 分别取 4.18 J g -1 ° C -1 1.0 g mL -1 ,忽略水以外各物质吸收的热量,下同)

3)借鉴(2)的方法,甲同学测量放热反应 Fe(s)+CuSO 4 (aq)=FeSO 4 (aq)+Cu(s) 的焓变 ΔH (忽略温度对焓变的影响,下同)。实验结果见下表。

序号

反应试剂

体系温度/ ° C

反应前

反应后

i

0.20 mol L -1 CuSO 4 溶液 100 mL

1.20 g Fe

a

b

ii

0.56 g Fe

a

c

温度:b___________c(“>”“<”“=”)。

ΔH= ___________(选择表中一组数据计算)。结果表明,该方法可行。

4)乙同学也借鉴(2)的方法,测量反应 A:Fe(s)+Fe 2 SO 4 3 (aq)=3FeSO 4 (aq) 的焓变。

查阅资料:配制 Fe 2 SO 4 3 溶液时需加入酸。加酸的目的是___________

提出猜想: Fe 粉与 Fe 2 SO 4 3 溶液混合,在反应A进行的过程中,可能存在 Fe 粉和酸的反应。

验证猜想:用 pH 试纸测得 Fe 2 SO 4 3 溶液的 pH 不大于1;向少量 Fe 2 SO 4 3 溶液中加入 Fe 粉,溶液颜色变浅的同时有气泡冒出,说明存在反应A___________(用离子方程式表示)

实验小结:猜想成立,不能直接测反应A的焓变。

教师指导:鉴于以上问题,特别是气体生成带来的干扰,需要设计出实验过程中无气体生成的实验方案。

优化设计:乙同学根据相关原理,重新设计了优化的实验方案,获得了反应A的焓变。该方案为___________

5)化学能可转化为热能,写出其在生产或生活中的一种应用___________

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