分析 CuS在焙燒過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng),依次有Cu2S、CuO•CuSO4、CuSO4、CuO生成,硫化銅中的硫最終轉(zhuǎn)化成二氧化硫,同時(shí)生成CuO,加入鹽酸,過濾得到氯化銅溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到產(chǎn)品.
(1)第Ⅰ階段是硫化銅與氧氣反應(yīng)生成硫化亞銅和二氧化硫,據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(2)酸溶時(shí)是氧化銅與鹽酸反應(yīng),據(jù)此寫出離子方程式;
(3)操作A實(shí)驗(yàn)的目的是從氯化銅溶液中得到CuCl2•2H2O,根據(jù)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾選擇;
(4)硫酸銅受熱分解所得氣體的成分可能含有SO3、SO2、O2,驗(yàn)證所得氣體中有SO2和O2,需排盡A裝置中的空氣,用裝置B制取干燥的二氧化碳,先通入二氧化碳排盡A中的空氣,再對(duì)A進(jìn)行加熱,用濃硫酸吸收水和三氧化硫,進(jìn)入氯化鋇溶液的氣體只有二氧化硫和氧氣,當(dāng)氯化鋇中產(chǎn)生白色沉淀,說明所得氣體有有SO2和O2,再用E進(jìn)行尾氣吸收.
①由分析可知實(shí)驗(yàn)裝置的正確連接順序;實(shí)驗(yàn)前必須檢查裝置的氣密性;
②裝置B的作用是制得二氧化碳?xì)怏w,排除裝置內(nèi)空氣;二氧化硫有毒,且是酸性氧化物,可用氫氧化鈉溶液吸收;
③只有二氧化硫通入氯化鋇溶液時(shí),不發(fā)生反應(yīng),無明顯現(xiàn)象,若同時(shí)有氧氣通入,會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀;
④硫化銅中有不反應(yīng)的雜質(zhì),反應(yīng)前是CuS和雜質(zhì)12g,最終是CuO和雜質(zhì)10.4g,質(zhì)量差為12g-10.4g=1.6g,等于硫元素與氧元素的質(zhì)量差,則CuS物質(zhì)的量應(yīng)為0.1mol,計(jì)算出其質(zhì)量,再算出質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解答 解:CuS在焙燒過程中發(fā)生氧化還原反應(yīng),依次有Cu2S、CuO•CuSO4、CuSO4、CuO生成,硫化銅中的硫最終轉(zhuǎn)化成二氧化硫,同時(shí)生成CuO,加入鹽酸,過濾得到氯化銅溶液,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到產(chǎn)品.
(1)根據(jù)CuS礦樣在焙燒過程中轉(zhuǎn)化順序可知,第Ⅰ階段反應(yīng)為硫化銅轉(zhuǎn)化成硫化亞銅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2CuS+O2$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Cu2S+SO2,
故答案為:2CuS+O2$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$Cu2S+SO2;
(2)酸溶時(shí)是氧化銅與鹽酸反應(yīng),離子反應(yīng)方程式為:,
故答案為:CuO+2H+=Cu2++H2O;
(3)操作A實(shí)驗(yàn)的目的是從氯化銅溶液中得到CuCl2•2H2O,需要的操作方法按照操作順序依次是:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶和過濾,所以需要的裝置為b,故答案為:b;
(4)硫酸銅受熱分解所得氣體的成分可能含有SO3、SO2、O2,驗(yàn)證所得氣體中有SO2和O2,需排盡A裝置中的空氣,用裝置B制取干燥的二氧化碳,先通入二氧化碳排盡A中的空氣,再對(duì)A進(jìn)行加熱,用濃硫酸吸收水和三氧化硫,進(jìn)入氯化鋇溶液的氣體只有二氧化硫和氧氣,當(dāng)氯化鋇中產(chǎn)生白色沉淀,說明所得氣體有有SO2和O2,再用E進(jìn)行尾氣吸收.
①由分析可知實(shí)驗(yàn)裝置的正確連接順序是B→D→A→D→C→E,反應(yīng)裝置有多個(gè)儀器組合而成,實(shí)驗(yàn)前必須檢查裝置的氣密性,
故答案為:B;A;D;C;E;檢查裝置氣密性;
②裝置B的作用是制得二氧化碳?xì)怏w,排除裝置內(nèi)空氣;二氧化硫有毒,污染空氣,可用氫氧化鈉溶液吸收,則E中的試劑是氫氧化鈉溶液,
故答案為:制得二氧化碳?xì)怏w,排除裝置內(nèi)空氣;氫氧化鈉溶液;
③只有二氧化硫通入氯化鋇溶液時(shí),不發(fā)生反應(yīng),無明顯現(xiàn)象,若同時(shí)有氧氣通入,會(huì)生成硫酸鋇沉淀,所以當(dāng)C中有白色沉淀產(chǎn)生時(shí),說明產(chǎn)生的氣體中有二氧化硫和氧氣,
故答案為:C中產(chǎn)生白色沉淀;
④硫化銅中有不反應(yīng)的雜質(zhì),反應(yīng)前是CuS和雜質(zhì)12g,最終是CuO和雜質(zhì)10.4g,質(zhì)量差為12g-10.4g=1.6g,等于硫元素與氧元素的質(zhì)量差,則CuS物質(zhì)的量應(yīng)為0.1mol,質(zhì)量為0.1mol×96g/mol=9.6g,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{9.6g}{12g}$×100%=80%,
故答案為:80%.
點(diǎn)評(píng) 本題考查CuCl2•2H2O晶體的制備方法、性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等,題目難度較大,最后的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算是難點(diǎn),容易忽略雜質(zhì)不參加反應(yīng),錯(cuò)誤認(rèn)為10.4g就是氧化銅的質(zhì)量,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 酸化的淀粉溶液 | B. | 硫酸鈉溶液 | C. | H2O2溶液 | D. | 氯水 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 某些金屬、非金屬元素化合時(shí)也能形成共價(jià)鍵 | |
B. | 只有陰、陽離子間才能形成離子鍵 | |
C. | 升溫能加快鈉與氧氣反應(yīng)生成氧化鈉反應(yīng)的速率 | |
D. | FeCl2不能通過兩種單質(zhì)化合反應(yīng)制得 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 同一元素不可能既表現(xiàn)金屬性,又表現(xiàn)非金屬性 | |
B. | 同一主族的元素的原子,最外層電子數(shù)相同,化學(xué)性質(zhì)完全相同 | |
C. | 短周期元素形成離子后,最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu) | |
D. | 第三周期主族元素的最高正化合價(jià)等于它所處的主族序數(shù) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,3.36 L煤油含有9.03×1022個(gè)煤油分子 | |
B. | 常溫常壓下,2 g氫氣含有的原子數(shù)為1.204×1024個(gè) | |
C. | 同溫同壓下,相同體積的任何氣體所含的原子數(shù)相等 | |
D. | 22.4 L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2 L氣體所含分子數(shù) |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | (10-8+10-10)mol/L | B. | (10-4+10-6)mol/L | C. | (10-8+10-9)mol/L | D. | 2×10-10mol/L |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 12mol/L | B. | 1×10-12mol/L | C. | 0.01mol/L | D. | 大于0.01mol/L |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 13C與14C | B. | CH3CH2OH與CH3COOH | ||
C. | 甲烷與丙烷 | D. | CH3CH2CH2CH3與CH3CH2CH3 |
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