(2012?房山區(qū)二模)一學(xué)習(xí)小組利用下圖所示裝置,對某含少量Fe的廢銅屑進(jìn)行銅含量的測定,并探究利用其制備硫酸銅溶液.

(1)向A中加入10g廢銅屑樣品,關(guān)閉彈簧夾,打開B活塞向A注入足量稀硫酸后關(guān)閉.此時(shí)裝置C中發(fā)生的現(xiàn)象是
水面下降,水順長導(dǎo)管排入D中
水面下降,水順長導(dǎo)管排入D中

(2)反應(yīng)進(jìn)行到A中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),若C中收集到448mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體,則該廢銅屑中銅的質(zhì)量百分含量為
88.8%
88.8%

(3)拆除C、D裝置后,打開彈簧夾,持續(xù)將空氣通入A中,至A中固體全部消失,再繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣后,關(guān)閉彈簧夾,停止通入空氣.
①該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
、
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
;
②為使A中固體加快溶解速率,以下方法運(yùn)用合理的是
abde
abde

a.對A裝置加熱      b.向A內(nèi)加入少量Fe2O3     c.向A內(nèi)加入少量CuO
d.增大空氣通入量   e.向A內(nèi)加入少量FeSO4     f.向A內(nèi)加入少量H2O
(4)將A中溶液倒入燒杯內(nèi),加入Cu2(OH)2CO3將其調(diào)節(jié)至pH=4時(shí),溶液中鐵被完全沉淀,過濾后即得紅褐色沉淀與硫酸銅溶液,此過程離子反應(yīng)方程式是
Cu2(OH)2CO3+H++Fe3+=2Cu2++Fe(OH)3↓+CO2
Cu2(OH)2CO3+H++Fe3+=2Cu2++Fe(OH)3↓+CO2

(5)有同學(xué)認(rèn)為,可以不用測量氣體法計(jì)算廢銅屑中銅的質(zhì)量百分含量,則其采用的方法是
測定沉淀法
測定沉淀法
,其具體操作步驟可續(xù)寫為:
將(4)中所得紅褐色沉淀洗滌、干燥、稱量、計(jì)算
將(4)中所得紅褐色沉淀洗滌、干燥、稱量、計(jì)算
分析:(1)A中的廢銅屑含有鐵加入稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,裝置C是排水量氣裝置;
(2)10g廢銅屑樣品,反應(yīng)進(jìn)行到A中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),若C中收集到448mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體為氫氣物質(zhì)的量為0.02mol,F(xiàn)e+H2SO4=FeSO4+H2↑,鐵物質(zhì)的量為0.02mol,質(zhì)量為0.02mol×56g/mol=1.12g,計(jì)算得到銅的質(zhì)量計(jì)算銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(3)①拆除C、D裝置后,打開彈簧夾,持續(xù)將空氣通入A中,生成的亞鐵離子被空氣中 的氧氣氧化為鐵離子,鐵離子和銅反應(yīng)生成亞鐵離子,至A中固體全部消失;
②加快A中的固體溶解速率增大,可以依據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析;
(4)將A中溶液倒入燒杯內(nèi),加入Cu2(OH)2CO3將其調(diào)節(jié)至pH=4時(shí),溶液中鐵被完全沉淀,過濾后即得紅褐色沉淀與硫酸銅溶液,依據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象和反應(yīng)物和產(chǎn)物分析書寫離子方程式;
(5)依據(jù)題干信息不用測定氣體體積,可以依據(jù)沉淀法測定沉淀質(zhì)量計(jì)算鐵元素質(zhì)量來計(jì)算得到銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解答:解:(1)A中的廢銅屑含有鐵加入稀硫酸反應(yīng)生成氫氣,裝置C是排水量氣裝置,現(xiàn)象是C中液面下降,水被排到D中,
故答案為:水面下降,水順長導(dǎo)管排入D中;
(2)10g廢銅屑樣品,反應(yīng)進(jìn)行到A中不再產(chǎn)生氣泡時(shí),若C中收集到448mL(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體為氫氣物質(zhì)的量為0.02mol,F(xiàn)e+H2SO4=FeSO4+H2↑,鐵物質(zhì)的量為0.02mol,質(zhì)量為0.02mol×56g/mol=1.12g,該廢銅屑中銅的質(zhì)量百分含量=
10g-1.12g
10g
×100%=88.8%,
故答案為:88.8%;
(3)①拆除C、D裝置后,打開彈簧夾,持續(xù)將空氣通入A中,鐵和硫酸反應(yīng)生成的亞硫酸亞鐵會被空氣中的氧氣氧化為硫酸鐵,鐵離子具有氧化性能氧化溶解銅,至A中固體全部消失反應(yīng)的離子方程式為:4Fe2++O2 +4H+=4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,再繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣后,關(guān)閉彈簧夾,停止通入空氣,
故答案為:4Fe2++O2 +4H+=4Fe3++2H2O;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
②為使A中固體加快溶解速率,
a.對A裝置加熱,會加快反應(yīng)速率,故a正確;
b.向A內(nèi)加入少量Fe2O3,溶解后自動鐵離子濃度會提高溶解銅的反應(yīng)速率,故b正確;
c.向A內(nèi)加入少量CuO,和硫酸反應(yīng)不能加快溶解速率,故c錯誤;
d.增大空氣通入量,自動氧氣濃度可以提高反應(yīng)速率,故d正確;
e.向A內(nèi)加入少量FeSO4,增大了亞鐵離子濃度能加快反應(yīng)速率,故e正確;
f.向A內(nèi)加入少量H2O,稀釋溶液濃度,反應(yīng)速率減小,故f錯誤;
故選abde;
(4)將A中溶液倒入燒杯內(nèi),加入Cu2(OH)2CO3將其調(diào)節(jié)至pH=4時(shí),溶液中鐵被完全沉淀,過濾后即得紅褐色沉淀與硫酸銅溶液,此過程離子反應(yīng)方程式是
Cu2(OH)2CO3+H++Fe3+=2Cu2++Fe(OH)3↓+CO2↑,
故答案為:Cu2(OH)2CO3+H++Fe3+=2Cu2++Fe(OH)3↓+CO2↑;
(5)不用測量氣體法,可以依據(jù)沉淀方法,測定沉淀氫氧化鐵質(zhì)量,計(jì)算鐵元素質(zhì)量,得到銅的質(zhì)量,計(jì)算廢銅屑中銅的質(zhì)量百分含量,沉淀實(shí)驗(yàn)方法為:得到的氫氧化鐵沉淀洗滌、干燥、稱量、計(jì)算,
故答案為:測定沉淀法;將(4)中所得紅褐色沉淀洗滌、干燥、稱量、計(jì)算.
點(diǎn)評:本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),掌握物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?房山區(qū)二模)下列物質(zhì)與所對應(yīng)類別一致的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?房山區(qū)二模)下列說法正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?房山區(qū)二模)某小組為研究電化學(xué)原理,設(shè)計(jì)如圖裝置.下列敘述不正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?房山區(qū)二模)關(guān)于化合物xNa2CO3?yH2O2的推理不正確的是( 。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2012?房山區(qū)二模)常溫下,下列關(guān)于電解質(zhì)溶液的敘述中不正確的是(  )

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案