1、实验题 (17分)黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含少量脉石SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,某同学设计了如下实验:

称取研细的黄铜矿样品1.150g,在空气存在的条件下进行煅烧。实验后取d中溶液的1/10置于锥形瓶中,用0.05mo1/L标准碘溶液进行滴定,初读数为0.10mL,终读数如右上图所示。
(1)黄铜矿煅烧的反应为8CuFeS2+21O2高温8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,该反应中被还原的元素是___(填元素符号)。
(2)标准碘溶液应盛放在(填“碱式”或“酸式”)________滴定管中;装液之前,滴定管要用标准碘溶液润洗2—3次,润洗的操作是:?。请用化学方程式表示滴定的原理:?。
(3)滴定终点的读数为?mL;通过计算可知,该黄铜矿的纯度为?。
(4)若去掉c装置,会使测定结果??(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。
(5)假设实验操作均正确,测得黄铜矿的纯度偏低,可能的原因主要有?。
参考答案:(17分) (1)Cu、O(2分,各1分)
(2)酸式(2分);往滴定管上口加入3~5mL标准碘溶液,倾斜转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后,一手控制活塞,将液体从滴定管下部放出(3分,每个要点给1分);
SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI? (或H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI)(2分,配平错误扣1分)
(3)20.10(2分,数位错的不给分);80.4%(2分)?(4)偏低(2分)
(5)二氧化硫未能被水充分吸收,亚硫酸部分被氧化(2分,各1分)
本题解析:(1)根据方程式可知铜元素的化合价从+2价降低到0价,氧元素的化合价从化0价降低-2价,被还原。硫元素的化合价从-1价升高到+4价,铁元素的化合价从+2价部分升高到+3价,被氧化。
(2)标准碘溶液显酸性应盛放在酸式滴定管中;装液之前,滴定管要用标准碘溶液润洗2—3次,润洗的操作是往滴定管上口加入3~5mL标准碘溶液,倾斜转动滴定管,使液体润湿全部滴定管内壁,然后,一手控制活塞,将液体从滴定管下部放出。SO2检验还原性能被单质碘氧化,则表示滴定原理的方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI。
(3)滴定管自上而下刻度逐渐增大,且能精确到0.1mol,所以根据装置图可知滴定终点的读数为20.10?mL;因此根据方程式SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI可知消耗SO2的物质的量是0.05mo1/L×0.02010L=0.001005mol,则原矿石中产生的SO2是0.001005mol×10=0.01005mol,所以根据方程式8CuFeS2+21O2高温8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2可知CuFeS2的物质的量是0.01005mol÷2=0.005025mol,其质量为0.005025mol×184g/mol=0.9246g,则该黄铜矿的纯度为
?×100×=80.4%.
(4)铜网的作用是除去未反应的氧气,氧气具有氧化性,如果没有装置c,则导致SO2与碘反应时消耗碘溶液的体积减少,从而导致纯度偏低。
(5)假设实验操作均正确,测得黄铜矿的纯度偏低,这说明消耗的标准液碘的体积偏少,因此可能的原因主要有二氧化硫未能被水充分吸收或亚硫酸部分被氧化。
本题难度:一般
2、选择题 一定质量的镁、铝合金与硝酸溶液恰好完全反应,得硝酸盐溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与标准状况下3.36L氧气混合后通入水中,所有气体恰好完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸盐溶液中加入2mol/L NaOH溶液至沉淀最多时停止加入,将所产生沉淀滤出,向滤液加水稀释至500ml,此时所得溶液物质的量浓度为
A.0.5mol/L
B.1mol/L
C.1.2mol/L
D.2mol/L
参考答案:C
本题解析:根据电子守恒和电荷守恒计算,金属失去电子数等于氧气得到电子数(可以认为硝酸起到转移电子的作用),金属失去多少电子带多少单位正电荷,在溶液中需结合相同数目的硝酸根离子,最终生成硝酸钠,故硝酸钠的量为n(NaNO3)= 4n(O2)=3.36÷22.4×4=0.6mol? c(NaNO3)= 0.6÷0.5="1.2" mol/L
本题难度:一般
3、填空题 已知反应:3Cl2+8NH3==N2+6NH4Cl
(1)若有71gCl2参加反应,被氧化的物质是?;转移电子的物质的量为?mol。
(2)反应后,若产生14g N2,则有?g NH3被氧化。
参考答案:(1)NH3(1分)、2 mol (3分);(2)17g(3分)
本题解析:(1)氧化还原反应中,有元素化合价升高的物质被氧化,NH3中氮元素化合价升高,被氧化;1mol氯气转移电子2mol;(2)每生成1mol N2有2molNH3被氧化,产生14g N2,被氧化的NH3为1mol。
本题难度:一般
4、计算题 取含MnO2的软锰矿石27.86g,跟足量浓盐酸反应,制得5.6L氯气(该状态下Cl2密度为3.17g/L)计算:
(1)这种软锰矿石中MnO2的质量分数?
(2)被氧化的HCl为多少g?
参考答案:(1)78.1%? (2)18.25
本题解析:解:(1)设该27.86g含有的MnO2的质量为x,被氧化的HCl的质量为y,根据
MnO2?+? 4HCl(浓)? =? MnCl2?+? Cl2↑
87? 146? 71
x? y? 3.17×5.6=17.752g?
即
?,解得
=21.752,
所以这种软锰矿石中MnO2的质量分数=21.752/27.86×100%="78.1%" ;
?解得y=36.50g,即参加反应的HCl为36.50g,
即被氧化的HCl=1/2×36.50=18.25g。
点评:本题考查了化学反应方程式的简单计算,该题难度适中,但是要注意5.6L的氯气并不是在标准状况下的。
本题难度:一般
5、填空题 (10分)雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空:
(1) As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。写出此反应的化学方程式?。
(2)上述反应中的氧化剂是?,氧化产物是?
?。
(3) As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+ 10HNO3=2H3AsO4+ 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成1mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为?。
(4)在3Cu + 8HNO3= 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+4H2O的反应中,有6.4g铜被氧化,参加反应的HNO3的质量是____________g,被还原的HNO3的质量是__________g。
(5)在一定条件下,P
bO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和Pb2+,则生成1mol C
r2O72-
反应所需PbO2的物质的量为__________
____。
参考答案:(1)2As2S3+2SnCl2
+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑
(2)As2S3 SnCl4(3)5mol(4)16.8g? 4.2g(5)3mol
本题解析:略
本题难度:一般