黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一,还可以制备硫及铁的化合物。工业流程图如下:
(1)冶炼铜的总反应可看做:8CuFeS2+21O2 8Cu+4FeO+2Fe2O3+16SO2,若CuFeS2中Fe的化合价为+2,反应中被还原的元素是__ __(填元素符号),1molCuFeS2参与反应转移电子的物质的量为 mol;
(2)上述冶炼过程产生大量气体A。下列处理方案中合理的是 (填代号);
A.高空排放
B.用于制备硫酸
C.用纯碱溶液吸收制Na2SO4
D.用浓硫酸吸收
验证气体A的主要成分是SO2的方法是 ;
(3)炉渣B(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3。
A.加入H2O2发生反应的离子方程式是 ;
B.除去Al3+的离子方程式是 ;
(4)选用提供的试剂,设计实验验证炉渣B中含有FeO。
提供的试剂:稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水
所选试剂为 ;
证明炉渣中含有FeO的实验现象为 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
某实验小组利用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁,经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热到100℃左右时易升华。下图是两个学生设计的实验装置,左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置不同,分别如(I)和(Ⅱ)所示,试回答:
(1)B中反应的离子方程式为__ __;
(2)实验中a与b两个酒精灯应先点燃 ,目的是 ;
(3)收集装置(Ⅰ)的主要缺点是: ;装置(Ⅱ)也有缺点,必须采取的改进措施是:___ _。
(4)b酒精灯加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管D右端,要使沉积的FeCl3 进入收集器,操作是 。
(5)实验中还缺少一个除杂装置,目的是除去 ;应选择 做除杂剂。
A.饱和NaHCO3 B.水 C.饱和食盐水 D.NaOH溶液
高三化学实验题极难题查看答案及解析
我国化工专家侯德榜,改进氨碱法设计了“联合制碱法”,为世界制碱工业作出了突出贡献.生产流程如图1:
(1)完成有关反应的化学方程式
①沉淀池:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
②煅烧炉:
(2)联合制碱法的优点表述中,不正确的是
A.生产原料为:食盐、NH3、CO2
B.副产物氯化铵可做氮肥
C.生产过程中可循环利用的物质只有CO2
D.原料利用率高
某实验小组,利用下列装置图2模拟“联合制碱法”的第一步反应.
(3)上述装置中接口连接顺序为 ;
A.a接c;b接f、e接d B.a接d;b接f、e接c
C.b接d;a接e、f接c D.b接c;a接f、e接d
(4)D中应选用的液体为 .
为测定产品纯碱的成分和含量,做如下实验.假设产品纯碱中只含NaCl、NaHCO3杂质.
(5)检验产品纯碱中是否含有NaCl,可取少量试样溶于水后,再滴加 试剂.
(6)滴定法测定纯碱产品中NaHCO3含量的方法是:准确称取纯碱样品W g,放入锥形瓶中加蒸馏水溶解,加1~2滴酚酞指示剂,用c mol/L的HCl溶液滴定至溶液由红色变为无色(指示CO32﹣+H+=HCO3﹣反应的终点),所用HCl溶液体积为V1mL,再加1~2滴甲基橙指示剂,继续用HCl溶液滴定至溶液由黄色变为橙色,所用HCl溶液总体积为V2 mL.则纯碱样品中NaHCO3质量分数为 .
高三化学实验题极难题查看答案及解析
碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。
(1)合成该物质的步骤如下:
步骤1:配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。
步骤2:用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL四口烧瓶中,开启搅拌器。温度控制在50℃。
步骤3:将250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。
步骤4:放置1h后,过滤,洗涤。
步骤5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。
①步骤2控制温度在50℃,较好的加热方法是。
②步骤3生成MgCO3·nH2O沉淀的离子方程式为________。
③步骤4检验是否洗涤干净的方法是________。
(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。
称量1.000g碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5h,反应后期将温度升到30℃,最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。
①图中气球的作用是________。
②上述反应后期要升温到30℃,主要目的是________。
③设3次实验测得每1.000g碳酸镁晶须产生的CO2平均值为a mol,则n值为________(用含a的表达式表示)。
(3)称取100g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图。
则该条件下合成的晶须中,n=________(选填:1、2、3、4、5)。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
(18分)硫酸铜溶液常用于农业上制波尔多液。下图是用废铜料(铁、铜混合物)来生产硫酸铜的过程,请根据图示回答下列问题。
(1)试剂X的化学式为_______________,操作①的名称为_______________。
(2)甲同学认为途径Ⅰ比途径Ⅱ更为合理,其理由是_________(填编号)
a.对环境污染少 b.反应速率快
c.铜的利用率高 d.硫酸的利用率高
(3)实验室用浓硫酸与铜反应,采用下列装置制备并收集干燥的SO2气体。
①A装置的名称_______________。
②连接上述仪器的正确顺序是(填各接口处的字母):a接______,______接______,______接______,______接h。
③反应终止后,发现烧瓶中有黑色物质出现,其中可能含有CuO、CuS等杂质。已知硫化铜不与H+反应,与足量稀硝酸反应生成Cu2+、+6价的S和NO气体,该反应的离子方程式为____________。利用所给试剂设计实验,检测黑色物质中是否存在CuS。其方案为:将烧瓶中混合物加入到蒸馏水中,充分反应后过滤,向滤渣中 _____________(补充实验操作、现象和结论)。
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、氯化钡溶液、硝酸银溶液
高三化学实验题极难题查看答案及解析
某化学兴趣小组设计如下实验方案。将浓硫酸与铜片反应制备SO2并进行相关实验探究,实验装置如下图所示:
请回答下列问题:
(1)装置B的作用是________________
(2)设计装置C的目的是验证SO2的____________性,装置C中发生反应的离子方程式是____________。装置D中NaOH全部转化为NaHSO3的标志是________________。
(3)向NaHSO3溶液中加入NaCl0溶液时,反应有三种可能的情况:
I.HSO3-与ClO -恰好反应
Ⅱ.NaClO不足
Ⅲ.NaClO过量
甲同学分别取上述混合溶液于试管中,通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请完成下表:(已知酸性:H2SO3>H2CO3>HCl0)
(4)请设计简单实验证明:室温下HS03-的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb,的相对大小:________
高三化学实验题极难题查看答案及解析
硫化钠主要用于皮革、毛纺、高档纸张、染料等行业。生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)—炭粉还原法,其流程示意图如下:
(1)上述流程中“碱浸”后,物质A必须经过 (填写操作名称)处理后,方可“煅烧”;若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2,写出煅烧时发生的总的化学反应方程式为 。
(2)上述流程中采用稀碱液比用热水更好,理由是稀碱液能 Na2S水解(选促进或抑制)
(3)取硫化钠晶体(含少量NaOH)加入到硫酸铜溶液中,充分搅拌。若反应后测得溶液的pH=4,则此时溶液中c( S2-)= mol·L-1。(已知:常温时CuS、Cu(OH)2的Ksp分别为8.8×10-36、2.2×10-20)
(4)①皮革工业废水中的汞常用硫化钠除去,汞的去除率与溶液的pH和x(x代表硫化钠的实际用量与理论用量的比值)有关(如右图所示)。为使除汞效果最佳,应控制的条件是x控制 、pH控制 。
②某毛纺厂废水中含0.001 mol·L-1的硫化钠,与纸张漂白后的废水(含0.002 mol·L-1 NaClO)按1:2的体积比混合,能同时较好处理两种废水,处理后的废水中所含的主要阴离子有 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了威胁。某研究性学习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:
(1) 第①步Cu与酸反应的离子方程式为 。
(2) 第②步加H2O2的作用是 。
(3) 该探究小组提出两种方案测定CuSO4·5H2O晶体的纯度。
方案一:取a g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.100 0 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定(原理为I2+2S2O===2I-+S4O),到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
① 滴定过程中可选用________作指示剂,滴定终点的现象是____________。
② CuSO4溶液与KI反应的离子方程式为 。
方案二: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-1EDTA(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+。
③ 写出计算CuSO4·5H2O质量分数的表达式w=___________。
(4)请补充完整从滤渣2制备Al2(SO4)3·18H2O的实验方案:边搅拌边向滤渣2中加入_________至滤渣不再溶解,过滤, 在滤液中 、过滤、用水洗涤固体2-3次,在50℃下干燥,得到Al2(SO4)3·18H2O。(可选试剂有:硫酸溶液、氢氧化钠溶液、氨水、二氧化碳)
高三化学实验题极难题查看答案及解析
(12分)实验室里用加热正丁醇、溴化钠和浓硫酸的混合物的方法来制备1—溴丁烷时,还会有溴、烯和醚等产物生成。反应结束后将反应混合物蒸馏,分离得到1—溴丁烷。已知有关物质的性质如下:
熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/g·cm-3 | |
正丁醇 | -89.53 | 117.25 | 0.81 |
1—溴丁烷 | -112.4 | 101.6 | 1.28 |
丁醚 | 95.3 | 142 | 0.76 |
1—丁烯 | -185.3 | -6.5 | 0.59 |
(1)生成1—溴丁烷的反应装置应选用上图中的 (填序号),反应加热时温度t1应控制在 100℃。
(2)生成1—溴丁烷的化学方程式为 。
(3)反应中由于发生副反应而生成副产物的反应类型依次有(按生成溴、烯、醚的先后顺序) 。
(4)反应结束后,将反应混合物中1—溴丁烷分离出,应采用方法是 ,该操作应控制温度t2的范围是 。
(5)在最后得到的1—溴丁烷的产物中,可能含有的杂质主要是 ,进一步除去的方法是 。
(6)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,欲知哪一层液体是“水层”,其简便的判断方法是 。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
(15分)某同学利用铁与水蒸气反应后的固体物质进行了如下实验:
(1)固体溶于稀盐酸的化学方程式为 ;
(2)试剂1的化学式是 ;加入试剂1后呈红色的原因是(用离子方程式表示) 。
(3)加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用化学用语和必要文字解释) ; ;
(4)某一同学在实验中由于加入了过量新制氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,为了探究溶液褪色的原因,另有四位同学进行了下表的猜想,你认为丁同学的猜想会是什么?(提示:SCN-中硫元素化合价为-2价)
编 号 | 猜 想 |
甲 | 溶液中的+3价Fe又被还原为+2价Fe |
乙 | 溶液中的+3价Fe被氧化为更高的价态 |
丙 | 新制的氯水具有漂白性,将该溶液漂白 |
丁 | ? |
为验证丁同学的猜想合理与否?请同学们根据结论完成下表的实验设计方案。可选用试剂:浓硫酸、1.0mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、0.1mol·L-1FeCl3、
0.1mol·L-1CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。
实验操作 | 预期现象 | 结 论 |
说明丁同学的猜想是合理的 |
高三化学实验题极难题查看答案及解析