某科研小组设计出利用工业废酸(10%H2SO4)来堆浸某废弃的氧化铜锌矿制取活性ZnO的方案,实现废物综合利用,方案如下图所示。
已知:298K时各离子开始沉淀及完全沉淀时的pH如下表所示。
离子 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
Fe2+ |
6.34 |
9.7 |
Fe3+ |
1.48 |
3.2 |
Zn2+ |
6.2 |
8.0 |
请回答下列问题:
(1)氧化铜锌矿中含有少量的CuS和ZnS,在H2SO4的作用下ZnS可以溶解而CuS不溶,这是由于相同温度下:Ksp(CuS) Ksp(ZnS)(选填“>”“<”或“=”)。
(2)你认为在除铁过程中选用下列物质中的 (填序号)作为试剂甲是比较合适的。
A.KMnO4 B.HNO3 C.H2O2 D.Cl2
(3)除铁过程中加入氨水的目的是调节溶液的pH,pH应控制在 范围之间。
(4)请写出加甲物质后,加入氨水控制调节溶液的pH下生成Fe(OH)3反应的离子方程式 。
(5)298K时,残留在乙溶液中的c(Fe3+)在 __ mol/L以下。
[Fe(OH)3的= 2.70×10-39]
(6)乙的溶液可直接用作氮肥,则乙的化学式是 。
(7)请写出“沉淀Zn2+”步骤中发生反应的化学方程式 。
铝土矿的主要成分为Al2O3。生产铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]和Z(其水溶液可用于伤口消毒)的工艺流程图如下:
(1)反应Ⅰ的主要离子方程式是__________________________ 。
(2)已知反应Ⅱ中会生成氢氧化铝沉淀,则加入过量的X为_________(填化学式)。
(3)“电解”时,用惰性材料作电极,则阴极反应可表示为 _________ 。
(4)流程中可以循环使用的物质是 。
(5)反应Ⅵ的化学方程式为 __________ ,其中的还原剂是____________。
(6)已知铵明矾的许多用途和明矾类似,请说明铵明矾的净水原理_________________________ 。
某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置进行了有关实验:
(1). B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请直接在原图上把导管补充完整。
(2).向50毫升18摩/升的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,
①请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:_____________________________,写出C中发生反应的离子方程式 。
②被还原的H2SO4的物质的量
A 小于0.45摩 B 等于0.45摩
C 在0.45摩与0.90摩之间 D 大于0.90摩
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_________ (填写字母编号,有几个写几个,多写或写错0分)。
A.铁粉 | B.BaCl2溶液 | C.银粉 | D.Na2CO3溶液 |
(3) 常温下,将铁棒置于浓硫酸中.无明显现象,课本上解释为发生了钝化,但有人认为未发生反应。为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面 ,则发生了钝化,若铁棒表面________,则铁和浓硫酸未发生反应。
由冰铜(mCu2O·nFeS)冶炼得到粗铜,再以粗铜为原料制纯铜的流程如下:
请回答下列问题:
(1)气体X是 。
(2)某研究性学习小组用熔渣Y与CO反应来制取Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置,顺序为A→________。
②装置C的作用是________________。
③在点燃D处的酒精灯前,应进行的操作是__________________。
(3)熔渣Y中铁元素的价态有+2价和+3价,根据限选试剂,设计实验方案验证熔渣Y中有+2价铁元素存在,写出有关实验操作、预期现象与结论。
限选试剂: 3 mol·L-1H2SO4、6 mol·L-1HNO3、3% H2O2、0.01 mol·L-1KMnO4、20% KSCN。
。
(4)写出泡铜冶炼粗铜反应的化学方程式 。
(5)根据限选材料画出用粗铜提炼纯铜的装置图,并进行必要的标注。
限选材料:FeSO4(aq)、CuSO4(aq)、粗铁、纯铁、粗铜、纯铜、烧杯、直流电源、导线。
某研究性学习小组利用手持技术探究强碱和不同的酸中和反应的过程如下:
(1)实验步骤:
①分别配制浓度均为0.1mol·L-1的NaOH、HC1、CH3 C00H、H3PO4溶液备用。配制过程中用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、玻璃棒、细口瓶、____、____。
②在锥形瓶中加入10mL0.1 mol.L-1的HC1,在25.00mL____(填“酸式”、“碱式”)滴定管中加入0.1 mol.L-1的NaOH,连接数据采集器和pH传感器。
③向锥形瓶中滴入NaOH,接近估算的NaOH用量附近时,减慢滴加速度,等读数稳定后,再滴下一滴NaOH。
④存储计算机绘制的pH变化图。用0.1 mol·L-1的CH3 C00H、H3 P04溶液代替HC1重复上述②~④的操作。
(2)结果分析:20℃时NaOH分别滴定HC1、CH3 C00H、H3 P04的pH变化曲线如下。
根据上述曲线回答下列问题:
①20℃时,三种酸从强到弱的顺序是 ;
②滴定开始后醋酸曲线变化比盐酸快的原因是 ;
③醋酸恰好中和时pH≈8的原因是 ;
④你认为前述的步骤中,NaOH滴定磷酸是否可行? (填“可行”、“不可行”)。
把一根卷成螺旋状的铜丝在酒精灯火焰上加热,红色的铜丝变成 色,把它立即插入盛有乙醇的试管中,铜丝表面出现的变化是 ;重复几次同样的操作,试管内液体散发出具有刺激性气味的气体,这是乙醇被 而生成 之故。在反应后的试管中加入适量的新制氢氧化铜悬浊液,再加热至沸,可发现试管中的混和物中有 生成。(以上每空1分)发生该反应的化学方程式 。
某校化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数.
(1)m g铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因
是:①常温下碳与浓硫酸不反应;②_____________。
(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式____________。
(3)B中的现象是:____________;C的作用是:_______________。
(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g。则铁碳合金中铁的质量分数为_____________。
(5)甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大,请你写出可能的原因:___________。
(6)最后对所得测量结果进行评价,小组内有同学提出,本套装置在设计上存在多处缺陷而导致实验结果不准确,其中会导致铁质量分数测量值偏低的是(任答一条即可)
_____________。
铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂:0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中可能含有________中的一种或两种。
|
实验操作 |
预期现象 |
结论 |
验证猜想Ⅰ |
步骤①:取少量0.01 mol/L酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液 |
|
|
步骤②:________ |
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含有Fe3 |
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验证猜想Ⅱ |
将所得气体通入如下装置 |
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含有两种气体 |
【实验探究】
【问题讨论】
有同学提出,若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,判断该方法是否正确并进行评价:_____________________________
亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌,亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠(NaClO3)等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
(1)提高“反应1”反应速率的措施有 。(回答一点即可)
(2)“反应1” 的离子方程式是 。
(3)“反应2”的氧化剂是 ,该反应的化学方程式为 。
(4)采取“减压蒸发”而不用“常压蒸发”,原因是 。
(5)某学习小组用碘量法测定粗产品中亚氯酸钠的含量,实验如下:
a.准确称取所得亚氯酸钠样品mg于小烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应,将所得混合液配成250mL待测溶液。(已知:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-)
b.移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,重复2次,测得平均值为V mL 。
(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
①达到滴定终点时的现象为 。
②该样品中NaClO2的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示,结果化成最简。)
某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示,由此可知,该溶液中肯定含有的阳离子是________,且各离子的物质的量之比为_______;肯定不含的阳离子是_______________,判断的理由是 。
某同学查阅资料得知,①草酸晶体(H2C2O4·2H2O)在175℃时受热分解,同时熔化且熔融时易挥发。②草酸晶体易溶于水,而草酸钙难溶于水。
为验证草酸分解的产物,该同学选择如下仪器和试剂中的部分完成此实验。
(1)草酸晶体受热分解的方程式为 。
(2)草酸晶体受热分解时,选择的装置为 ,理由是 。
(3)若只验证CO2气体一种产物时,除气体发生装置外所选择装置的接口顺序为 。
(4)若验证所有的产物时,除气体发生装置外所选择的必要装置的接口顺序为 。
(5)草酸晶体使酸性高锰酸钾溶液褪色的化学方程式为 。
为了证明醋酸是弱电解质,甲、乙、丙、丁四人分别选用下列试剂进行实验:
0.01mol/L醋酸溶液、0.1mol/L醋酸钠溶液、pH=3的盐酸、pH=3的醋酸、醋酸钠晶体、氯化钠晶体、甲基橙、pH试纸、蒸馏水。
(1)甲用pH试纸测出0.10mol/L的醋酸溶液pH=4,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)
(2)乙取出10ml0.10mol/L的醋酸溶液,用pH试纸测出其pH=a,然后用蒸馏水稀释到1000mL,在用pH试纸测定其pH=b,要确定醋酸是弱电解质,则a、b应该满足的关系是 (用“等式”或“不等式”表示)
(3)丙取出10ml0.10mol/L醋酸溶液,滴入甲基橙试液,显红色,再加入醋酸钠晶体,颜色变橙色,你认为这一方法能否证明醋酸是弱电解质?(填“能”或“不能”) 。
(4)丁用pH试纸来测定0.1mol/L醋酸钠溶液的pH值,发现0.1mol/L醋酸钠溶液的pH值为14,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”) 。
(5)戊将pH=3醋酸和盐酸,各取10ml,用蒸馏水稀释到原来的100倍,然后用pH试纸测定该溶液的pH,醋酸的变化小,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”)
(6)己将pH=3醋酸和盐酸,分别加入相应的钠盐固体,醋酸的PH变化大,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”) 。
(7)庚取pH=3的盐酸和醋酸,分别稀释到原来的100倍,然后加入完全一样的锌粒,醋酸放出H2的速率快,则认定醋酸是弱电解质,你认为这一方法正确吗?(填“正确”或“不正确”) 。
室温下,将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CnSO4溶液中得到了蓝色沉淀。为了确定沉淀的组成,某研究性学习小组进行了以下试验和研究。
(一)【提出假说】
假设一:两者反应只生成CuCO3—种沉淀;
假设二:这两者祁互促进水解,生成Cu(OH)2—种沉淀,则此反应化学方程式为:____________________________;
假设三:生成的是CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀。
(二)【理论探究】
查阅资料:CuCO3, Cu(OH)2均不带结晶水;;若由此数据判断,假设_______是不正确的。
(三)[实验探究]
步滋一:将CuCO4溶液倒入等浓度等体积的Na2CO3溶液中并搅拌,有蓝色沉淀生成。
步骤二:将沉淀从溶液中分离出来,其操作方法为:①过滤,②_______,③干燥。
步骤三:利用下图所示装置,进行定量分析:
①仪器组装好后首先要进行的实验操作是_____________________。
②实验结束时通入过量空气的作用是_____________________。
③数据记录和分析:实验过程中测定的数据有:W1——样品的质量;W2——反应后装置B中残渣的质量;W3——反应生成的水的质量;W4——反应后生成二氧化碳的质量,为了测定其组成,至少需要其中 个数据,请将可能的组合填入下表中(每个空格中填一种组合,有几种组合就填几种,不必填满.)
某同学设计了如下图所示装置(部分夹持装置已略去)进行实验研究。
请回答:
(1)用上述装置探究影响化学反应速率的因素。
①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是 。
②用上述装置进行实验,以生成9.0 mL气体为计时终点,结果为。
序号 |
V(H2SO4)/mL |
C(H2SO4)/mol·L-1 |
t/s |
I |
40 |
1 |
t1 |
II |
40 |
4 |
t2 |
比较实验I和Ⅱ可以得出的实验结论是 。
实验过程中,对量气管的操作是 。
③若将锌片换成含杂质的粗锌片,且控制其他条件使其与上述实验完全一致,所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。粗锌片中所含杂质可能是(填序号) 。
A.石墨 b.银 c.铜d.沙粒(二氧化硅)
(2)用上述装置验证生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。
①圆底烧瓶中的试剂可选用(填序号) 。
a.NaOH溶液 b.C2H5OH c.NaCl溶液 d.稀硫酸
②能证明生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀的现象是 。
酸性KMnO4、H2O2、NaClO在生产、生活、卫生医疗中常用作消毒剂,其中H2O2还可用于漂白,是化学实验室里必备的重要氧化试剂。高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸(H2C2O4)去除,Fe(NO3)3也是重要氧化试剂,下面是对这三种氧化剂性质的探究。
(1)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,写出该反应的化学方程式并用双线桥法在化学方程式上标出电子转移的方向和总数____________________。
(2)取300mL0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是________mol。
(3)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色。写出溶液先变为浅绿色的离子方程式_________________________________。