【題目】孔雀石是含銅的碳酸鹽礦物,主要成分為 Cu2(OH)2CO3,工業(yè)上以孔雀石(主要雜質(zhì)有FeCO3、FeO、SiO2)制備膽礬的一般流程如下:
注:重結(jié)晶目的是為了除盡Fe3+
回答下列問題:
(1)寫出氣體A 的電子式______________。
(2)方法 1 的原理是用微酸性的高錳酸鉀溶液將二價(jià)鐵氧化為 Fe(OH)3,使之與 MnO2 共沉淀,易于過濾,除鐵效果好,稍有過量,溶液即顯微紅色,便于掌握。稍過量的高錳酸鉀會自動分解,產(chǎn)生 MnO2 和一種無毒的氣體,請完善此反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:_____MnO4- +________H+ = __MnO2↓ + ____+ _____
(3)方法 1 的不足之處是在酸性條件下會發(fā)生副反應(yīng)__________________ (寫出離子方程式),產(chǎn)物Mn2+進(jìn)入溶液,需要后續(xù)步驟除去,同時(shí) Fe3+水解也不易徹底。因而實(shí)際生產(chǎn)中更多采用的是方法 2,用過氧化氫作為氧化劑,優(yōu)點(diǎn)是____。氧化后調(diào)節(jié)pH 沉淀出氫氧化鐵,但需注意pH 不可過高,否則造成的影響是_____。
(4)若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟A 操作,需要用到的硅酸鹽儀器有 _________________ 。
(5)CuSO4·5H2O 含量的測定:稱取 0.5g 樣品,溶于水,移入 100mL 容量瓶中,稀釋至刻度,量取 25.00mL,稀釋至 100mL,加入10mL 氨-氯化銨緩沖溶液(pH=10)及 0.2g 紅紫酸銨混合指示劑,搖勻,用濃度為 cmol·L-1 EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液呈紫藍(lán)色不變,重復(fù)三次,平均消耗的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為VmL。 (EDTA 能與大多數(shù)金屬離子形成穩(wěn)定的 1:1 絡(luò)合物,是絡(luò)合滴定中的常用滴定試劑)
①計(jì)算CuSO4·5H2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù) ______________。
②若不進(jìn)行重結(jié)晶操作,計(jì)算出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)結(jié)果會__________。(填偏低、偏高或者無影響)。
【答案】 4 4 4 3O2↑ 2H2O MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O 還原產(chǎn)物為水,不引入其他雜質(zhì)離子 Cu2+水解程度增大,產(chǎn)率降低 酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒 2cV×100% 偏高
【解析】
孔雀石主要成分為 Cu2(OH)2CO3,主要雜質(zhì)有FeCO3、FeO、SiO2,粉碎后加入硫酸除SiO2均可溶于硫酸,所以得到的沉淀A為SiO2;孔雀石的主要成分和某些雜質(zhì)中都含有碳酸根,則在和硫酸反應(yīng)時(shí)會生成二氧化碳?xì)怏w,所以氣體A為CO2;得到的浸取液中主要金屬陽離子有Fe2+、Fe3+、Cu2+;之后通過方法一或方法二進(jìn)行除雜,兩種方法共同點(diǎn)都是先將亞鐵離子氧化成鐵離子再進(jìn)行除雜;之后進(jìn)行過濾得到硫酸銅溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到粗產(chǎn)品,再通過重結(jié)晶進(jìn)行進(jìn)一步除雜。
(1)根據(jù)分析可知?dú)怏wA為CO2,其電子式為;
(2)根據(jù)題目信息可知過量的高錳酸鉀自行分解過程中還原產(chǎn)物為MnO2,根據(jù)元素的價(jià)態(tài)變化規(guī)律,K元素和H元素化合物價(jià)已為最高價(jià)不能再升高,則只能是氧元素化合價(jià)生高,即氧化產(chǎn)物為O2,根據(jù)電子守恒和元素守恒可得方程式為:4MnO4- +4H+ =4MnO2↓ +3O2↑+2H2O;
(3)根據(jù)題目信息可知酸性條件下高錳酸鉀氧化亞鐵離子時(shí)還原產(chǎn)物可能為Mn2+,根據(jù)電子守恒和元素守恒可知方程式為MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O;過氧化氫做氧化劑,其還原產(chǎn)物為水,既不污染環(huán)境也不引入新的雜質(zhì);pH過高,促進(jìn)銅離子水解,產(chǎn)生氫氧化銅沉淀,產(chǎn)率降低;
(4)步驟A為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,用到的硅酸鹽儀器有酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒;
(5)①根據(jù)題目信息“EDTA 能與大多數(shù)金屬離子形成穩(wěn)定的 1:1 絡(luò)合物”可知滴定過程中n(Cu2+)=n(EDTA),則待測液中n(Cu2+)=V×10-3L×cmol·L-1 =cV×10-3mol,所以樣品中所含n(CuSO4·5H2O)= Vc×10-3mol×=4cV×10-3mol,所以CuSO4·5H2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為= 2cV×100%;
②若不進(jìn)行重結(jié)晶,則會有Fe3+,導(dǎo)致單位質(zhì)量的樣品消耗更多的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液,測得的CuSO4·5H2O 質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。
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【題目】氯仿常因保存不慎而被氧化,產(chǎn)生劇毒物光氣:,下列說法不正確的有
A. 分子為含極性鍵的非極性分子
B. 分子中含有3個(gè)鍵、一個(gè)鍵,中心C原子采用雜化
C. 分子中所有原子的最外層電子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D. 使用前可用硝酸銀稀溶液檢驗(yàn)氯仿是否變質(zhì)
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【題目】在 20 ℃時(shí),某氣態(tài)烴與氧氣混合,裝入密閉容器中,點(diǎn)燃爆炸后,又恢復(fù)到 20 ℃, 此時(shí)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為反應(yīng)前的一半,經(jīng) NaOH 溶液吸收后,容器內(nèi)幾乎成真空,此 烴的分子式可能是( )
A.CH4B.C2H6C.C3H6D.C3H8
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【題目】苯甲酸乙酯(C9H10O2)的別名為安息香酸乙酯。它是一種無色透明液體,不溶于水,有芳香氣味,用于配制香水、香精和人造精油,大量用于食品工業(yè)中,也可用作有機(jī)合成中間體、溶劑等。其制備方法為: +CH3CH2OH+H2O
已知:苯甲酸在100℃會迅速升華。相關(guān)有機(jī)物的性質(zhì)如表所示。
名稱 | 相對分子質(zhì)量 | 顏色、狀態(tài) | 沸點(diǎn)/℃ | 密度/(g﹒cm-3) |
苯甲酸 | 122 | 無色片狀晶體 | 249 | 1.2659 |
苯甲酸乙酯 | 150 | 無色澄清液體 | 212.6 | 1.05 |
乙醇 | 46 | 無色澄清液體 | 78.3 | 0.7893 |
環(huán)己烷 | 84 | 無色澄清液體 | 80.8 | 0.7318 |
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在圓底瓶中加入12.20g苯甲酸,25mL95%的乙醇(過量),20mL環(huán)己烷以及4mL濃硫酸,混合均勻并加入沸石,按如圖所示裝置裝好儀器,控制溫度在65~70℃加熱回流2h。利用分水器不斷分離除去反應(yīng)生成的水,回流環(huán)己烷和乙醇。
②反應(yīng)結(jié)束,打開旋塞放出分水器中的液體后,關(guān)閉旋塞,繼續(xù)加熱,至分水器中收集到的液體不再明顯增加,停止加熱。
③將燒瓶內(nèi)反應(yīng)液倒入盛有適量水的燒杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性。用分液漏斗分出有機(jī)層,水層用25mL乙醚,靜置,過濾,對濾液進(jìn)行蒸餾,低溫蒸出乙醚和環(huán)己烷后,繼續(xù)升溫,接收210~213℃的餾分。
④檢驗(yàn)合格,測得產(chǎn)品體積為12.86mL。
回答下列問題:
(1)在該實(shí)驗(yàn)中,圓底燒瓶的容積最適合的是________(填序號)。
A. 25mL B.50mL C. 100mL D. 250mL
(2)步驟①中使用分水器不斷分離除去水的目的是___________。
(3)步驟②中應(yīng)控制蒸餾的溫度為_______(填序號)。
A. 65~70℃ B. 78~80℃ C. 80~85℃ D. 215~220℃
(4)步驟③加入Na2CO3的作用是_______;若Na2CO3的加入量不足,在之后蒸餾時(shí),蒸餾燒瓶中可見到白煙生成,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是________。
(5)關(guān)于步驟③中的萃取分液操作的敘述正確的是__________(填序號)。
A. 水溶液中加入乙醚,轉(zhuǎn)移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來,用力振搖
B. 振搖幾次后需打開分液漏斗上口的玻璃塞放氣
C. 經(jīng)幾次振搖并放氣后,手持分液漏斗靜置待液體分層
D. 放出液體時(shí),應(yīng)打開上口玻璃塞或?qū)⒉A系陌疾蹖?zhǔn)漏斗口上的小孔
(6)計(jì)算可得本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率為__________。
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【題目】碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品,電化學(xué)合成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示(加入兩極的物質(zhì)均是常溫常壓下的物質(zhì))。下列說法正確的是
A. 電解一段時(shí)間后,陰極和陽極消耗的氣體的物質(zhì)的量之比為l:2
B. 石墨l極發(fā)生的電極反應(yīng)為2CH3OH+CO-e-=(CH3O)2CO+H+
C. 石墨2極與直流電源正極相連
D. H+由石墨2極通過質(zhì)子交換膜向石墨l極移動
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【題目】根據(jù)如圖有關(guān)圖象,說法正確的是( )
A. 由圖Ⅰ知,反應(yīng)在T1、T3處達(dá)到平衡,且該反應(yīng)的△H<0
B. 由圖Ⅱ知,反應(yīng)在t6時(shí)刻,NH3體積分?jǐn)?shù)最大
C. 由圖Ⅱ知,t3時(shí)采取降低反應(yīng)體系溫度的措施
D. 圖Ⅲ表示在10L容器、850℃時(shí)的反應(yīng),由圖知,到4min時(shí),反應(yīng)放出51.6kJ的熱量
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【題目】常溫下,下列各組離子一定能在指定溶液中大量共存的是( )
A.pH=l的溶液中:Ba2+、Fe3+、Cl-、SCN-
B.能使酚酞變紅的溶液:Ca2+、K+、HCO3-、CO32-
C.=10-12的溶液中:NH4+、Cu2+、NO3-、SO42-
D.由水電離的c(H+)=10-12mol·L-1的溶液中:Na+、Al3+、Cl-、NO3-
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【題目】下列說法正確的是
A. 反應(yīng)CO2(g)+C(s)2CO(g)的△H<0,△S>0
B. 鋼鐵水閘可用犧牲陽極或者外加電流的陰極保護(hù)法減緩其腐蝕
C. 常溫下,KSP[Al(OH)3]=1×10-33。欲使溶液中c(Al3+)≤1×10-6 mol·L-1,需調(diào)節(jié)溶液的pH≥5
D. 常溫常壓下,11.2 L Cl2與足量鐵粉充分反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6.02×1023
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【題目】常溫下用0.1mol/L NaOH溶液滴定40mL 0.1mol/LH2SO3溶液,所得滴定曲線如圖所示(忽略混合時(shí)溶液體積的變化)。下列敘述錯誤的是
A.Ka2(H2SO3)的數(shù)量級為10-8
B.若滴定到第一反應(yīng)終點(diǎn),可用甲基橙作指示劑
C.圖中Y點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:3c(SO32-)=c(Na+)+c(H+)-c(OH-)
D.圖中Z點(diǎn)對應(yīng)的溶液中:c(Na+)>c(SO32-)>c(HSO3-)>c(OH-)
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