微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、填空题 二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:

(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去____________(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是_________________________________________________________。
(2)第②步反应的离子方程式是______________________________________,滤渣B的主要成分是___________________。
(3)萃取是分离稀土元素的常用方法,已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP______________(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有_______________、烧杯、玻璃棒、量筒等。
(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536 g,加硫酸溶解后,用0.100 0 mol·L-1 FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00 mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为___________(结果保留两位有效数字)。
参考答案:(1) (共4分)? Fe3+(1分) 取最后一次洗涤液(1分),加入KSCN溶液(1分),若不出现红色,则已洗净(1分);反之,未洗净(其他合理答案均可)
(2) (共4分)? 2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O(3分) (配平错扣2分、没有↑扣1分) SiO2(1分)? (3)不能 分液漏斗(各2分)? (4)97%或0.97( 4分)
本题解析:(1)废玻璃粉末中含有的二氧化铈和二氧化硅都是难溶于酸的,加入稀盐酸目的是溶解氧化铁等杂质,所以得到的滤渣主要是SiO2、CeO2 ,对滤渣进行洗涤就是要洗去残留的可溶性的Fe3+ 杂质,所以检验该离子是否洗净,应该取最后一次洗涤液,加入KSCN试剂,若不出现血红色现象,则证明已经洗涤干净,否则未洗净。
(2)滤渣A中的二氧化铈的Ce为+4价,而加入稀硫酸和H2O2后,固体CeO2 被溶解,且被还原为了+3价的Ce3+ ,所以可以看出加入的双氧水作还原剂,在性条件下发生氧化还原反应,方程式为:2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O,所以得到的滤渣B是SiO2。
(3)化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,所以该萃取剂必须与水互不相容,在萃取分液操作中比需要用到分液漏斗。
(4)Ce(OH)4产品在用硫酸溶解后生成了Ce4+ ,所以用还原剂滴定该溶液,Ce4+ 变成了Ce3+ ,而Fe2+ 被氧化成了Fe3+ ,所以根据电子的是守恒计算,n(Ce(OH)4)=n(FeSO4)="cV=0.100" 0 mol·L-1×25.00 ×10-3 L=0.0025mol,所以Ce(OH)4的质量分数W=nM/m样品×100%=0.0025mol×208g/mol / 0.536g=97%。(要注意保留两位有效数字)。
本题难度:困难
2、实验题 某化学课外小组用海带为原料制取少量碘水,现在用四氯化碳在碘水中萃取碘单质,并用分液漏斗分离两种溶液。
(1)能选用四氯化碳在碘水中萃取碘的原因是____________________________;
(2)其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50mL碘水和15mL四氯化碳加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗,用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.放开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗口上的小孔;
H.静置、分层。
就此实验,完成下列填空:
①正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写):_________________;
②下列物质,不能作为从溴水中萃取溴的溶剂是_________。
A、热裂汽油? B、苯? C、酒精? D、四氯化碳
参考答案:(1)碘在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多,而且四氯化碳与水不互溶。
(2)①CBDAGHEF
②AC
本题解析:着重回忆萃取剂选择原则和分液操作顺序。(1)萃取剂的选择原则有四条:一是溶质在萃取剂中的溶解度比在水中要大得多;二是萃取剂与水互不溶解能分成两层;三是萃取剂与水的密度差别较大;四是萃取剂与溶质不会发生反应。(2)萃取(分液操作)正确操作顺序应把检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否有漏液现象放在最前面;然后再倒入溶液和萃取剂,经过振荡,使两种液体充分接触,溶质从一种溶液进入另一种溶剂中,再经过静置、分层,将两种液体分开,从分液漏斗下端管口放出下层液体,从上口倒出上层液体。注:热裂汽油中含有不饱和的烯烃,能与溴或碘发生反应,若用直馏汽油就可以了;酒精不分层。
本题难度:简单
3、选择题 选用一种试剂能把浓度均为1 mol·L-1的Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3、Na2S、BaCl2溶液加以区别,这种试剂是
A.CaCl2溶液
B.稀硫酸
C.AgNO3
D.稀盐酸
参考答案:B
本题解析:只有稀硫酸与五种试剂的反应现象均不同:无现象、有刺激性气味的气体放出、有无色无味的气体放出、有臭鸡蛋气味的气体放出、有白色沉淀生成,选择B
本题难度:一般
4、选择题 已知
、
、
较完全地形成氢氧化物沉淀,溶液的pH分别为3.7、9.6、4.4左右。某硫酸锌酸性溶液中含有少量
、
杂质离子,为除去这些离子制得纯净的硫酸锌,应加入的试剂是:
A.
溶液
B.
、
C.氨水
D.
、
参考答案:D
本题解析:略
本题难度:简单
5、实验题 (12分)某探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含70%Cu、25%Al、4%Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并设计出如下制备硫酸铜和硫酸铝晶体的路线:

请回答下列问题:
⑴第①步Cu与酸反应的离子方程式______________ 。
⑵第②步加H2O2的作用是_______________;调溶液pH的目的是使____________生成沉淀。
⑶用第③步所得CuSO4·5H2O制备无水CuSO4的方法是______________。
⑷由滤渣2制取Al2(SO4)3·18H2O ,探究小组设计了三种方案:

上述三种方案中,_______方案不可行,原因是_____________________________;
从原子利用率角度考虑,___________方案更合理。
⑸探究小组用滴定法测定CuSO4·5H2O含量。取a g试样配成100 mL溶液,每次取20.00 mL,消除干扰离子后,用c mol /L?EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点,平均消耗EDTA溶液6 mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2-= CuY2- + 2H+
写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式ω= _____________________________ ;
下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.未干燥锥形瓶?
b.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡?
c.未除净可与EDTA反应的干扰离子
参考答案:(12分)答案:⑴ Cu + 4H+ + 2NO
Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O?或3Cu + 8H+ + 2NO
3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O?(2分)
⑵将Fe2+氧化为Fe3+? Fe3+、Al3+
⑶加热脱水
⑷甲?所得产品中含有较多Fe2(SO4)3杂质?乙
⑸ × 100%?(2分)? c?(2分)
本题解析:将金属混合物处理时,(1)铜和浓硝酸、稀硫酸的混合酸:
开始发生:Cu+2NO3-+4H+
Cu2++2NO2↑+2H2O,
最后发生:3Cu+2NO3-+8H+
3Cu2++2NO↑+4H2O;金属混合物中只有Au和Pt不溶于硝酸,其是滤渣的主要成分;
(2)第②步加入过氧化氢的目的是将Fe2+氧化为Fe3+;过氧化氢氧化亚铁离子时生成的是铁离子和水,不引入杂质,对环境无污染;调整pH值,使溶液中的Fe3+、Al3+转化为沉淀;
(3)用第③步中所得的五水硫酸铜制取无水硫酸铜的方法是加热脱水;
(4)滤渣2的主要成分是氢氧化铁和氢氧化铝,以此为基础分析该探究小组设计的三种方法,其中方案甲中制得产品中一定含有较多的Fe2(SO4)3杂质;方案乙和丙中,从原子利用的角度考虑,乙方案最合理;
(5)根据探究小组的方案,可知计算五水硫酸铜质量分数的表达式为:
;
滴定过程中,未干燥锥形瓶,对结果无影响,排除a;滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡,造成消耗EDTA的读数偏小,测定结果偏低,排除b;未除净干扰离子,造成EDTA消耗偏多,测定结果偏高,选c。
本题难度:一般