1、填空题 工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:
已知25℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
(1)黄铜矿在空气中焙烧能生成铁和铜的低价硫化物,写出其反应的化学方程式:?;
(2)试剂X的化学式为?;
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为?,用pH试纸测该溶液pH值的方法是?;
(4)在溶液N中加入乙醇的目的是?。
参考答案:(1)2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2
(2)CuO或合理答案
(3)10-5
(4)用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸的中央,并与比色卡比色
(5)降低晶体溶解度,有利于晶体析出
本题解析:(1)黄铜矿在空气中焙烧能生成铁和铜的低价硫化物,即Cu2S和2FeS,由S元素守恒,S元素有多余,与O2结合为SO2。(2)B溶液含Cu2+和Fe3+,为了除去Fe3+,可以降低溶液的pH至3.2到6.4之间,试剂X的化学式为CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3等;(3)试剂Y是氨水,0.1 mol/L时pH=11,c(OH-)≈c(NH4+)=10-3;NH3·H2O的电离常数为K==10-5;(4)用pH试纸测该溶液pH值的方法是用洁净的玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸的中央,并与比色卡比色;(4)在溶液N中加入乙醇的目的是降低晶体溶解度,有利于晶体析出。
本题难度:一般
2、填空题 (10分)回答下列关于铁元素及其化合物的知识:
(1)除去铁粉中混有的铝粉可以选用的试剂为?(填序号)。
A.稀盐酸? B.氢氧化钠溶液? C.浓硫酸
(2)在常温下,铁与水并不起反应,但在高温下,铁与水蒸气可发生反应。
该反应的化学方程式?;
该反应中的还原剂是?,氧化剂是?。
(3)实验室在保存FeCl2溶液时为了防止FeCl2溶液变质,经常向其中加入铁粉,其原因是(用离子方程式表示)?。
参考答案:(10分)(1)? B?(填序号)。
(2) 3Fe+4H2O(g)=Fe3O4+H2?;? Fe?,? H2O?。
(3)(用离子方程式表示)? 2Fe 3++Fe ="3" Fe2+?。
本题解析:略
本题难度:一般
3、实验题 (16分)铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。
(1) 装置A中发生反应的化学方程式为:?,反应过程中试管B中的现象是?,试管C的作用是?。
(2) 导管D的下端(虚线段)应位于?(液面上、液面下),导管D的作用有:①实验结束后排除装置中的SO2;②?。
实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还有黑色固体甲生成,甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S。为探究甲的成分,进行了以下的实验。
查阅资料可知:Cu2O + 2HCl =CuCl2+ Cu + H2O, 2Cu2O + O2煅烧 4CuO,2CuS+3O2煅烧2CuO+2SO2,Cu2S+2O2煅烧2CuO+SO2。CuS、 Cu2S和稀HCl不反应。
(3) 固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还必须有:?。
(4) 煅烧过程中,除上述反应外,还可能发生反应的方程式为?。
(5)结论:甲中有CuO,还肯定含有的物质是?。
参考答案:33.(16分)(1)Cu +2H2SO4(浓) △CuSO4+SO2↑+2H2O (2分)、品红溶液褪色(2分)、吸收多余的SO2,防止污染空气(2分)
(2)液面下;防倒吸 (4分)
(3)泥三角、坩埚(坩埚钳)(2分,坩埚钳不写不扣分)
(4)2Cu+O2△2CuO (2分)
(5)CuS(2分)
本题解析: (1) 该实验研究的是铜与浓硫酸的反应,因此在A装置中发生的反应方程式为Cu +2H2SO4(浓) △CuSO4+SO2↑+2H2O。反应中有SO2生成,因此B中的品红溶液被漂白褪色,C试管起到吸收过量SO2的目的,防止SO2污染空气。
(2) 由于A装置是制备SO2的发生装置,所以导管D的下端必须插入溶液中,才能防止产生的SO2不会从导管D中逸出来;而导管D的作用是在实验结束后用于排除A装置的SO2,同时能够平衡A和B中气压,防止B中液体倒吸。具体操作就是把D下端从溶液中提起。
(3) 煅烧的实验用具必须使用耐高温的坩埚,而与坩埚配套使用的还有泥三角、坩埚钳等。
(4)根据题中的判断,该固体甲可能是CuO、Cu2O、CuS、Cu2S,因此用稀盐酸溶解,根据已知的反应,反应得到的固体乙可能是Cu、CuS、Cu2S,对固体乙进行煅烧,因此除了已知的几个煅烧反应外,还可能发生的反应为单质铜的煅烧2Cu+O2△2CuO。
(5) 根据(4)的分析,利用反应的方程式对各种成分煅烧结果进行推断分析,若Cu煅烧,煅烧生成CuO使质量增重;若CuS煅烧,煅烧产生CuO使质量减小;若Cu2S煅烧,煅烧生成CuO是质量不变。因此要满足流程中煅烧前后质量减小,则固体中必须还含有能使煅烧前后质量减小的CuS。
本题难度:一般
4、填空题 生锈的铁钉与过量的盐酸发生反应的离子方程式为____________。
参考答案:Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O? 、?Fe+2H+==Fe2++H2↑
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 向硫酸亚铁与硫酸铝的混合溶液中加入足量的浓氨水,在空气中滤出所得沉淀,经洗净、干燥、灼烧,最终得到固体的成分是( )
A.Fe2O3、A12O3
B.Fe(OH)2、Al(OH)3
C.Fe(OH)3、A1(OH) 3
D.FeO、A12O3
参考答案:A
本题解析:
本题难度:简单