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简答题

(2014秋•武汉校级期末)硅单质及其化合物应用范围很广.制备硅半导体材料必须先得到高纯硅,三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如图1:

(1)第①步制备粗硅的化学方程式为______.第④步由纯SiHCl3制备高纯硅的化学方程式为______

(2)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图2所示(热源及夹持装置均已略去):

①装置B中的试剂是______,装置C中的烧瓶需要加热,其目的是______

②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是______,装置D不能采用普通玻璃管的原因是______

③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质,写出配平的化学反应方程式:______;H2还原SiHCl3过程中若混入O2,可能引起的后果是______;整个制备过程必须严格控制______

(3)下列有关硅材料的说法正确的是______(填字母).

A.碳化硅硬度大,可用于生产砂纸、砂轮等

B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承

C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料--光导纤维

D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高

E.盐酸可以与硅反应,故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅.

正确答案

解:(1)高温下,碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳,反应方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑,高温下,SiHCl3和氢气反应生成硅单质,反应方程式为:SiHCl3+H2Si+3HCl,

故答案为:SiO2+2CSi+2CO↑;SiHCl3+H2Si+3HCl;

(2)①为防止SiHCl3与H2O强烈反应,需要干燥剂干燥氢气,浓硫酸具有吸水性且不和氢气反应,所以装置B中的试剂是浓硫酸;升高温度能使SiHCl3气化,从而使SiHCl3和氢气在D中反应,

故答案为:浓硫酸;使滴入烧瓶中的SiHCl3气化;

②D中发生反应,SiHCl3+H2Si+3HCl,Si为固态,所以看到的现象是有固体物质生成,SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化,

故答案为:有固体物质生成;在此反应温度下,普通玻璃会软化;

③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl,氢气遇氧气易爆炸,所以整个制备过程必须严格控制无水无氧,

故答案为:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl;高温下,H2与O2混合发生爆炸;无水无氧;

(3)A.SiC为原子晶体,硬度大,碳化硅(SiC)俗称金刚砂,常用作砂轮及高温炉的材料,故A正确;

B.Si3N4为原子晶体,硬度大,熔点高,性质稳定,可用于制作高温陶瓷和轴承,故B正确;

C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,是利用光的全反射原理,故C正确;

D.普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3,它是以石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和纯碱(Na2CO3)为主要原料反应制成的,玻璃属于混合物,没有固定的熔点,故D错误;

E.常温下,Si只能与唯一一种酸HF反应,不与HCl反应,故E错误;

故答案为:ABC.

解析

解:(1)高温下,碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳,反应方程式为:SiO2+2CSi+2CO↑,高温下,SiHCl3和氢气反应生成硅单质,反应方程式为:SiHCl3+H2Si+3HCl,

故答案为:SiO2+2CSi+2CO↑;SiHCl3+H2Si+3HCl;

(2)①为防止SiHCl3与H2O强烈反应,需要干燥剂干燥氢气,浓硫酸具有吸水性且不和氢气反应,所以装置B中的试剂是浓硫酸;升高温度能使SiHCl3气化,从而使SiHCl3和氢气在D中反应,

故答案为:浓硫酸;使滴入烧瓶中的SiHCl3气化;

②D中发生反应,SiHCl3+H2Si+3HCl,Si为固态,所以看到的现象是有固体物质生成,SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,温度太高,普通玻璃管易熔化,

故答案为:有固体物质生成;在此反应温度下,普通玻璃会软化;

③SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl,氢气遇氧气易爆炸,所以整个制备过程必须严格控制无水无氧,

故答案为:SiHCl3+3H2O═H2SiO3+H2↑+3HCl;高温下,H2与O2混合发生爆炸;无水无氧;

(3)A.SiC为原子晶体,硬度大,碳化硅(SiC)俗称金刚砂,常用作砂轮及高温炉的材料,故A正确;

B.Si3N4为原子晶体,硬度大,熔点高,性质稳定,可用于制作高温陶瓷和轴承,故B正确;

C.光导纤维的主要成分是二氧化硅,是利用光的全反射原理,故C正确;

D.普通玻璃的主要成分为Na2SiO3和CaSiO3,它是以石英砂(SiO2)、石灰石(CaCO3)和纯碱(Na2CO3)为主要原料反应制成的,玻璃属于混合物,没有固定的熔点,故D错误;

E.常温下,Si只能与唯一一种酸HF反应,不与HCl反应,故E错误;

故答案为:ABC.

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某研究性学习小组为探究Fe3+是否能氧化SO2,设计了如下的实验装置(假设实验中所用装置的气密性良好).

(1)甲同学利用以上实线框内装置制取SO2并进行探究实验.

①装置A中发生反应的化学方程式为______

②装置B的作用是______

③反应一段时间后,甲同学取装置C中少量溶液,往其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀产生.由此他得出结论:Fe3+可氧化SO2

(2)乙同学认为甲同学的实验不严谨,他用以上虚线框内装置替代装置A,先使装置E内试剂反应一段时间后,关闭活塞1,打开活塞2,又反应片刻后,取装置C中少量溶液,往其中加入酸性KMnO4溶液,观察到酸性KMnO4溶液紫红色褪去.由此他得出结论:Fe3+已被SO2还原成Fe2+

①该实验制H2时需用浓硫酸配制450mL 3mol/L的稀硫酸,配制中所需的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需______,配制过程中若其他操作无误,但没有洗涤烧杯与玻璃棒,则所配制溶液的浓度会______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).

②在该实验过程中H2所起的作用是______

(3)丙同学认为甲、乙的实验均不严谨,为此他沿用乙同学的实验装置及操作,重新实验.待装置F内反应一段时间后,取装置C中少量溶液,往其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,得出与甲同学相同的结论.请你分析并回答:

①甲同学实验不严谨的原因是______.(选填序号)

A.SO2溶解量太少

B.SO2不与Fe3+发生反应

C.H2SO3与BaCl2不反应

D.装置中的空气与SO2进入水中也可生成H2SO4

②乙同学的实验结论不严谨的原因是______

正确答案

解:(1)①浓硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠和二氧化硫,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,

故答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;

②U形管能放倒吸,故答案为:防倒吸;

(2)①配制步骤有量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用量筒量取浓硫酸在烧杯中稀释,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器还有:500mL容量瓶;没有洗涤溶解用的烧杯和玻璃棒,溶质的物质的量偏小,导致配制溶液的浓度偏低,故答案为:500 mL容量瓶;偏低;

②锌与硫酸反应产生氢气排尽装置中的空气,故答案为:排尽装置中的空气;

(3)①二氧化硫能被装置中的空气氧化为硫酸,故答案为:D;

②因为SO2和Fe2+都可以使KMnO4溶液褪色,所以无法确定一定有Fe2+生成,故答案为:SO2也能使高锰酸钾溶液褪色.

解析

解:(1)①浓硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠和二氧化硫,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,

故答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;

②U形管能放倒吸,故答案为:防倒吸;

(2)①配制步骤有量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用量筒量取浓硫酸在烧杯中稀释,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器还有:500mL容量瓶;没有洗涤溶解用的烧杯和玻璃棒,溶质的物质的量偏小,导致配制溶液的浓度偏低,故答案为:500 mL容量瓶;偏低;

②锌与硫酸反应产生氢气排尽装置中的空气,故答案为:排尽装置中的空气;

(3)①二氧化硫能被装置中的空气氧化为硫酸,故答案为:D;

②因为SO2和Fe2+都可以使KMnO4溶液褪色,所以无法确定一定有Fe2+生成,故答案为:SO2也能使高锰酸钾溶液褪色.

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过氧化尿素是一种无毒无味的白色粉末,是一种新型的氧化剂与消毒剂.它的合成方式如下:

原理:CO(NH22+H2O2 CO(NH22•H2O2工艺流程如图1:

请回答:

(1)根据反应原理,CO(NH22•H2O2分子内存在的作用力是______

A.共价键 B.离子键C.金属键 D.氢键

(2)流程图中反应器的装置如图2所示推测该反应的加热方式是______;回流管中冷水流从______

口流入;拌器选用的材质是玻璃而不是铁质或铝质材料的原因是______

(3)从母液中分离出H2O2和尿素,采用的操作是______

A.盐析、过滤   B.减压蒸馏、结晶C.分液、过滤 D.常压蒸馏、萃取

(4)为测定产品中活性氧的含量(活性氧16%,相当于H2O234%),称取干燥样品2.000g,溶解,在250mL容量瓶中定容.准确量取25.00mL于锥形瓶中,加入1mL 6mol•L-1的硫酸,然后用0.1 000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定,至滴入最后一滴时,溶液显浅红色且半分钟内不褪色,三次滴定平均消耗KMnO4溶液8.000mL(KMnO4溶液与尿素不反应).

①完成并配平方程式:□MnO4-+□H2O2+□H+=□Mn2++□H2O+□______

②本实验KMnO4溶液滴定过程中操作滴定管的图示正确的是______(填编号).

若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,会使测得的活性氧含量______.(“偏高”、“偏低”或“不变”).

③根据滴定结果,可确定产品中活性氧的质量分数为______

正确答案

解:(1)流程分析可知,合成过氧化尿素是利用过氧化氢和尿素化合反应生成过氧化尿素,反应的化学方程式为:CO(NH22+H2O2=CO(NH22•H2O2,CO(NH22、H2O2分子内存在共价键,CO(NH22分子与H2O2分子间存在氢键和范德华力,所以CO(NH22•H2O2分子内存在的作用力是共价键、氢键,

故答案为:AD;

(2)CO(NH22•H2O2的制备CO(NH22+H2O2 CO(NH22•H2O2温度较低30℃,CO(NH22•H2O2在45℃时发生分解,所以不能用酒精灯直接加热,应该用30℃水浴加热;根据装置图可知图2仪器为三颈烧瓶;冷凝水应该从下口流入,这样冷凝效果好,故冷凝水从下口b流入;过氧化氢与Fe、Al反应生成三价铁离子,三价铁离子会加速过氧化氢的分解,所以搅拌器不能用铁质、铝质材料的;

故答案为:30℃水浴;b;过氧化氢能氧化铁铝,生成的金属离子能催化过氧化氢的分解;

(3)液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点.H2O2常压下沸点108℃,尿素常压下169.6℃,则沸点低的先沸腾,则有液态变为气态;因为H2O2受热易分解,所以从母液中分离出H2O2和尿素时,应使溶液在较低温度下蒸发,采用的操作是减压蒸馏,然后结晶,

故答案为:B;

(4)①反应中,Mn元素的化合价降低了5价,氧元素的化合价升高,从-1价升高到0价,1mol双氧水失电子是2mol,1mol高锰酸根离子得电子是5mol,根据电子守恒,反应转移电子是10mol,所以高锰酸根离子的前边系数是2,双氧水的前表面系数是5,根据电荷守恒和元素守恒,得到的方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2

故答案为:2;5;6;2;8;5O2

②KMnO4溶液用酸式滴定管盛放,滴定时左手旋转活塞,只有图A符合,若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,依据反应的电离关系可知,5×c标准×V标准=c待测×V待测×2,测得标准液体积偏大,结果偏高,

故答案为:A;偏高;

③称取干燥样品2.000g,溶解,在250mL容量瓶中定容.准确量取25.00mL于锥形瓶中,加入1mL 6mol/L的硫酸,然后用0.1000mol/L KMnO4 标准溶液滴定,至滴入最后一滴时,溶液显浅红色且半分钟内不褪色,三次滴定平均消耗KMnO4溶液8.00mL;依据反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2

2MnO4-~~~~~5H2O2

2                5

0.00800L×0.1000mol/L 0.02mol

250mL容量瓶中含过氧化氢0.2mol;

过氧化氢质量分数=×100%=34%

活性氧16%,相当于H2O234%,则活性氧质量分数==16%,

故答案为:16%.

解析

解:(1)流程分析可知,合成过氧化尿素是利用过氧化氢和尿素化合反应生成过氧化尿素,反应的化学方程式为:CO(NH22+H2O2=CO(NH22•H2O2,CO(NH22、H2O2分子内存在共价键,CO(NH22分子与H2O2分子间存在氢键和范德华力,所以CO(NH22•H2O2分子内存在的作用力是共价键、氢键,

故答案为:AD;

(2)CO(NH22•H2O2的制备CO(NH22+H2O2 CO(NH22•H2O2温度较低30℃,CO(NH22•H2O2在45℃时发生分解,所以不能用酒精灯直接加热,应该用30℃水浴加热;根据装置图可知图2仪器为三颈烧瓶;冷凝水应该从下口流入,这样冷凝效果好,故冷凝水从下口b流入;过氧化氢与Fe、Al反应生成三价铁离子,三价铁离子会加速过氧化氢的分解,所以搅拌器不能用铁质、铝质材料的;

故答案为:30℃水浴;b;过氧化氢能氧化铁铝,生成的金属离子能催化过氧化氢的分解;

(3)液体的沸点是指它的蒸气压等于外界压力时的温度,因此液体的沸点是随外界压力的变化而变化的,如果借助于真空泵降低系统内压力,就可以降低液体的沸点.H2O2常压下沸点108℃,尿素常压下169.6℃,则沸点低的先沸腾,则有液态变为气态;因为H2O2受热易分解,所以从母液中分离出H2O2和尿素时,应使溶液在较低温度下蒸发,采用的操作是减压蒸馏,然后结晶,

故答案为:B;

(4)①反应中,Mn元素的化合价降低了5价,氧元素的化合价升高,从-1价升高到0价,1mol双氧水失电子是2mol,1mol高锰酸根离子得电子是5mol,根据电子守恒,反应转移电子是10mol,所以高锰酸根离子的前边系数是2,双氧水的前表面系数是5,根据电荷守恒和元素守恒,得到的方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2

故答案为:2;5;6;2;8;5O2

②KMnO4溶液用酸式滴定管盛放,滴定时左手旋转活塞,只有图A符合,若滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后消失,依据反应的电离关系可知,5×c标准×V标准=c待测×V待测×2,测得标准液体积偏大,结果偏高,

故答案为:A;偏高;

③称取干燥样品2.000g,溶解,在250mL容量瓶中定容.准确量取25.00mL于锥形瓶中,加入1mL 6mol/L的硫酸,然后用0.1000mol/L KMnO4 标准溶液滴定,至滴入最后一滴时,溶液显浅红色且半分钟内不褪色,三次滴定平均消耗KMnO4溶液8.00mL;依据反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2

2MnO4-~~~~~5H2O2

2                5

0.00800L×0.1000mol/L 0.02mol

250mL容量瓶中含过氧化氢0.2mol;

过氧化氢质量分数=×100%=34%

活性氧16%,相当于H2O234%,则活性氧质量分数==16%,

故答案为:16%.

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工业上以铬铁矿(主要成分FeO•Cr2O3)、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠(Na2Cr2O7•2H2O)的主要反应如下:

①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2

②2Na2CrO4+H 2SO4⇌Na2SO4+Na2Cr2O7+H2O

(1)工业上反应①需不断搅拌,其目的是______

(2)如图是红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)和Na2SO4的溶解度曲线.从Na2Cr2O7和 Na2SO4的混合溶液中提取Na2Cr2O7晶体的操作:先将混合溶液蒸发结晶,趁热过滤.趁热过滤的目的是______;然后将滤液______,从而析出红矾钠.

(3)Na2Cr2O7与KCl进行复分解反应可制取K2Cr2O7,现用重铬酸钾测定铁矿石中铁的含量,测定原理为:Fe2++Cr2O72-+H+        Fe3++Cr3++7H2O (未配平) 实验步骤如下:

步骤1:将m g铁矿石加浓盐酸加热溶解  

步骤2:加入SnCl2溶液将Fe3+还原

步骤3:将所得溶液冷却,加入HgCl2溶液,将过量的Sn2+氧化为Sn4+

步骤4:加入15mL硫酸和磷酸的混合酸及5滴0.2%二苯胺磺酸钠指示剂

步骤5:立即用c mol•L-1重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定紫色,即为终点,消耗重铬酸钾溶液V mL

①如省去步骤③,则所测定的铁的含量______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).

②步骤5使用的主要玻璃仪器有______

③则测定铁矿石中铁的含量的计算式为______(用字母表示,不用化简).

正确答案

解:(1)反应①是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,使反应物充分接触,加快反应速率;

故答案为:使反应物充分接触,加快反应速率;

(2)由图可知,温度高有利于硫酸钠结晶析出,趁热过滤可以防止Na2Cr2O7•2H2O结晶析出;滤液的温度较高,从溶液中获得晶体需要冷却结晶,

故答案为:除去析出的硫酸钠晶体,可以防止Na2Cr2O7•2H2O因冷却结晶析出而损失;冷却结晶;

(3)①重铬酸钾溶液能氧化Sn2+,使消耗的重铬酸钾溶液体积偏大,计算铁元素的质量偏高,所测定的铁的含量偏高,

故答案为:偏高;

②步骤5的操作是滴定,酸性高锰酸钾具有强氧化性,应使用酸式滴定管,锥形瓶内盛放待测液,

故答案为:酸式滴定管、锥形瓶;

③根据得失电子数守恒来配平反应:Cr2O72-中Cr元素显+6价,后变为Cr3+的+3价,故1molCr2O72-得6mol电子,而1molFe2+变为Fe3+时失1mol电子,故根据得失电子数守恒可知,Fe2+的计量数为6,则Fe3+的计量数也为6,Cr2O72-的计量数为1,根据Cr原子的守恒,Cr3+的计量数为2;根据O原子的守恒,可知H2O的计量数为7;根据H原子的守恒,可知H+的计量数为14,故配平后的反应:Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,根据反应6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得出6Fe2+~Cr2O72-,消耗 c mol•L-1K2Cr2O7溶液体积为VmL时,物质的量为:Cmol/L×0.001VL=0.001CVmol,铁矿石中铁元素的百分含量是:=

故答案为:

解析

解:(1)反应①是在回转窑中进行,反应时需不断搅拌,使反应物充分接触,加快反应速率;

故答案为:使反应物充分接触,加快反应速率;

(2)由图可知,温度高有利于硫酸钠结晶析出,趁热过滤可以防止Na2Cr2O7•2H2O结晶析出;滤液的温度较高,从溶液中获得晶体需要冷却结晶,

故答案为:除去析出的硫酸钠晶体,可以防止Na2Cr2O7•2H2O因冷却结晶析出而损失;冷却结晶;

(3)①重铬酸钾溶液能氧化Sn2+,使消耗的重铬酸钾溶液体积偏大,计算铁元素的质量偏高,所测定的铁的含量偏高,

故答案为:偏高;

②步骤5的操作是滴定,酸性高锰酸钾具有强氧化性,应使用酸式滴定管,锥形瓶内盛放待测液,

故答案为:酸式滴定管、锥形瓶;

③根据得失电子数守恒来配平反应:Cr2O72-中Cr元素显+6价,后变为Cr3+的+3价,故1molCr2O72-得6mol电子,而1molFe2+变为Fe3+时失1mol电子,故根据得失电子数守恒可知,Fe2+的计量数为6,则Fe3+的计量数也为6,Cr2O72-的计量数为1,根据Cr原子的守恒,Cr3+的计量数为2;根据O原子的守恒,可知H2O的计量数为7;根据H原子的守恒,可知H+的计量数为14,故配平后的反应:Cr2O72+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,根据反应6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,可得出6Fe2+~Cr2O72-,消耗 c mol•L-1K2Cr2O7溶液体积为VmL时,物质的量为:Cmol/L×0.001VL=0.001CVmol,铁矿石中铁元素的百分含量是:=

故答案为:

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实验室利用铜屑、硝酸和硫酸的混酸为原料制备硫酸铜晶体.结合具体操作过程回答下列问题.

(1)配制混酸:将3mol/L的硫酸(密度1.180g/cm3)与15mol/L的浓硝酸(密度1.400g/cm3)按体积比5:1混合后冷却.

①计算混酸中硫酸的质量分数为______

②取1g混酸,用水稀释至20.00mL,用0.5mol/L烧碱进行滴定,消耗标准烧碱溶液的体积为______mL.

(2)灼烧废铜屑:称量一定质量表面含油污的纯铜屑(铜含量为99.84%),置于坩埚中灼烧,将油污充分氧化后除去,直至铜屑表面均呈黑色.冷却后称量,固体质量比灼烧前增加了3.2%.

①固体中氧元素的质量分数为______(保留3位小数);

②固体中铜与氧化铜的物质的量之比为______

(3)溶解:称取2.064g固体,慢慢分批加入一定质量的混酸,恰好完全反应.列式计算产生NO气体体积在标准状况下的体积(设硝酸的还原产物只有NO).

(4)结晶:将反应后的溶液水浴加热浓缩后冷却结晶,析出胆矾晶体.

①计算反应后溶液中CuSO4的物质的量是______

②若最终得到胆矾晶体质量为6.400g,胆矾的产率为______.(精确到1%)

正确答案

解:(1)①硫酸的质量分数:=20%,故答案为:20%;

②质量为7.3g的混酸中含有硫酸0.015mol、硝酸0.015mol,共0.045molH+.则1g混酸中含有H+为6.164×10-3mol,中和时需要NaOH溶液的体积是12.33mL,故答案为:12.33;

(2)①设铜屑有100g,则含铜99.84g,灼烧后的质量为103.2g,则氧元素的质量为3.36g.氧元素的质量分数为=0.033,故答案为:0.033;

②若混合物为103.2g,则含氧化铜的物质的量为=0.21mol,含铜=1.35mol,铜与氧化铜的物质的量之比为45:7,故答案为:45:7;

(3)103.2g混合物含铜1.35mol,2.064g固体中含铜0.027mol.根据电子得失守恒可知一氧化氮的物质的量为=0.018mol,其体积为0.018×22.4×1000=403.2mL,故答案为:403.2mL;

(4)①固体中含铜0.027mol,氧化铜0.0042mol.设加入的混酸中H2SO4与HNO3的物质的量均为amol,恰好完全反应后溶液中溶质为CuSO4和Cu(NO32,则有电荷守恒:

2×(0.027+0.0042)=2a+a-0.018;

解得a=0.0268mol.

溶液中CuSO4的物质的量为0.0268mol,故答案为:0.0268 mol;

②胆矾的理论产量为(0.027+0.0042)×250=7.8g,产率为=82%,故答案为:82%.

解析

解:(1)①硫酸的质量分数:=20%,故答案为:20%;

②质量为7.3g的混酸中含有硫酸0.015mol、硝酸0.015mol,共0.045molH+.则1g混酸中含有H+为6.164×10-3mol,中和时需要NaOH溶液的体积是12.33mL,故答案为:12.33;

(2)①设铜屑有100g,则含铜99.84g,灼烧后的质量为103.2g,则氧元素的质量为3.36g.氧元素的质量分数为=0.033,故答案为:0.033;

②若混合物为103.2g,则含氧化铜的物质的量为=0.21mol,含铜=1.35mol,铜与氧化铜的物质的量之比为45:7,故答案为:45:7;

(3)103.2g混合物含铜1.35mol,2.064g固体中含铜0.027mol.根据电子得失守恒可知一氧化氮的物质的量为=0.018mol,其体积为0.018×22.4×1000=403.2mL,故答案为:403.2mL;

(4)①固体中含铜0.027mol,氧化铜0.0042mol.设加入的混酸中H2SO4与HNO3的物质的量均为amol,恰好完全反应后溶液中溶质为CuSO4和Cu(NO32,则有电荷守恒:

2×(0.027+0.0042)=2a+a-0.018;

解得a=0.0268mol.

溶液中CuSO4的物质的量为0.0268mol,故答案为:0.0268 mol;

②胆矾的理论产量为(0.027+0.0042)×250=7.8g,产率为=82%,故答案为:82%.

百度题库 > 高考 > 化学 > 硫酸亚铁铵的制备

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