- 气体的检验
- 共1690题
锶(Sr)是人体必需的微量元素,其单质和化合物的化学性质与钙、钡的相似.实验室用含碳酸锶的废渣(含SrCO3 38.40%,SrO12.62%,CaCO3 38.27%,BaCO3 2.54%,其它不溶于硝酸的杂质8.17%)制备硝酸锶粗品的部分实验过程如下:
(1)市售浓硝酸的质量分数为65%,密度为1.4g/cm3,要配制30%稀硝酸500mL,还需要查阅的数据是______,若配制过程中不使用天平,则必须要计算的数据是______,必须要使用的仪器是______.
已知两种盐的溶解度(g/100g水)如表所示:
(2)由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为:过滤、______、______、洗涤,干燥.
(3)已知,硝酸钙能溶于有机溶剂A中.式量:Sr(NO3)2-212、Ba(NO3)2-261、Ca(NO3)2-164
制得的硝酸锶粗品中含少量Ca(NO3)2、Ba(NO3)2等杂质.测定硝酸锶纯度的实验如下:取5.39g硝酸锶样品,加入足量的有机溶剂A,经过滤、洗涤、干燥后,剩余固体5.26g,将此固体配成250mL的溶液,取出25.00mL,调节pH为7,加入指示剂,用浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液滴定至终点,消耗碳酸钠溶液22.98mL.滴定过程的反应:Sr2++CO32-→SrCO3↓,Ba2++CO32-→BaCO3↓.
①滴定选用的指示剂为______,滴定终点观察到的现象为______.
②该硝酸锶粗品中,硝酸锶的质量分数为______(小数点后保留两位).若滴定前样品中Ca(NO3)2没有除尽,所测定的硝酸锶纯度将会______ (填“偏高”、“偏低”或“不变”).
正确答案
解:含碳酸锶的废渣(含SrCO3 38.40%,SrO12.62%,CaCO3 38.27%,BaCO3 2.54%,其它不溶于硝酸的杂质8.17%)和稀硝酸反应,过滤后,滤液中应该含有Sr(NO3)2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2,由表中的数据可以看出,Sr(NO3)2的溶解度随着温度的升高变化不大,而硝酸钙的溶解度随温度变化较大,因此可通过蒸发结晶,趁热过滤,洗涤,干燥得硝酸锶粗产品;
(1)浓硝酸的质量分数为65%,密度为1.4g/cm3,要配制30%稀硝酸500mL,v(浓硝酸)×ρ(浓硝酸)×浓硝酸的质量分数=m(稀硝酸)×稀硝酸的质量分数,m(稀硝酸)=v(稀硝酸)×ρ(稀硝酸),故还需要查阅稀硝酸的密度;若配制过程中不使用天平,则必须要计算的数据为v(浓硝酸),v(稀硝酸),而实际量取的应是:浓硝和蒸馏水的体积;必须使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒;
故答案为:30%稀硝酸的密度;浓硝酸和蒸馏水的体积;量筒、烧杯、玻璃棒;
(2)由表中的数据可以看出,Sr(NO3)2的溶解度随着温度的升高变化不大,而硝酸钙的溶解度随温度变化较大,因此可通过由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为:蒸发结晶,趁热过滤,洗涤,干燥得到;
故答案为:蒸发结晶、趁热过滤;
(3)①分析滴定过程可知,样品溶液无色,滴入碳酸钠沉淀完全可以滴入酚酞试液指示终点,滴入最后一滴溶液呈红色,半分钟内不褪色;②若滴定前样品中Ca(NO3)2没有除尽,多消耗标准溶液碳酸钠,依据滴定误差分析,c(待测液)=,消耗标准液多,所测定的硝酸锶纯度会偏高;
故答案为:酚酞;溶液变为红色,且30s内不变色;
②已知,硝酸钙能溶于有机溶剂A中,取5.39g硝酸锶样品,加入足量的有机溶剂A,经过滤、洗涤、干燥后,剩余固体5.26g,剩余固体为硝酸钡和硝酸锶,设硝酸锶和硝酸钡的物质的量为x和y,二者质量和为5.26g,则有212x+261y=5.26①;和碳酸根反应的只有钡离子和锶离子,Sr2++CO32-→SrCO3↓,Ba2++CO32-→BaCO3↓,消耗浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液22.98mL,物质的量为0.00246mol,则有x+y=0.0246②,由①②式得m(硝酸锶)=212x=5.02g,硝酸锶的质量分数=×100%=0.93;若滴定前样品中Ca(NO3)2没有除尽,滴定溶液时消耗碳酸钠溶液多,所求硝酸锶物质的量偏大,所测定的硝酸锶纯度将会偏高;
故答案为:0.93;偏高
解析
解:含碳酸锶的废渣(含SrCO3 38.40%,SrO12.62%,CaCO3 38.27%,BaCO3 2.54%,其它不溶于硝酸的杂质8.17%)和稀硝酸反应,过滤后,滤液中应该含有Sr(NO3)2、Ca(NO3)2、Ba(NO3)2,由表中的数据可以看出,Sr(NO3)2的溶解度随着温度的升高变化不大,而硝酸钙的溶解度随温度变化较大,因此可通过蒸发结晶,趁热过滤,洗涤,干燥得硝酸锶粗产品;
(1)浓硝酸的质量分数为65%,密度为1.4g/cm3,要配制30%稀硝酸500mL,v(浓硝酸)×ρ(浓硝酸)×浓硝酸的质量分数=m(稀硝酸)×稀硝酸的质量分数,m(稀硝酸)=v(稀硝酸)×ρ(稀硝酸),故还需要查阅稀硝酸的密度;若配制过程中不使用天平,则必须要计算的数据为v(浓硝酸),v(稀硝酸),而实际量取的应是:浓硝和蒸馏水的体积;必须使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒;
故答案为:30%稀硝酸的密度;浓硝酸和蒸馏水的体积;量筒、烧杯、玻璃棒;
(2)由表中的数据可以看出,Sr(NO3)2的溶解度随着温度的升高变化不大,而硝酸钙的溶解度随温度变化较大,因此可通过由浸取后得到的混合物制备硝酸锶粗品的实验步骤依次为:蒸发结晶,趁热过滤,洗涤,干燥得到;
故答案为:蒸发结晶、趁热过滤;
(3)①分析滴定过程可知,样品溶液无色,滴入碳酸钠沉淀完全可以滴入酚酞试液指示终点,滴入最后一滴溶液呈红色,半分钟内不褪色;②若滴定前样品中Ca(NO3)2没有除尽,多消耗标准溶液碳酸钠,依据滴定误差分析,c(待测液)=,消耗标准液多,所测定的硝酸锶纯度会偏高;
故答案为:酚酞;溶液变为红色,且30s内不变色;
②已知,硝酸钙能溶于有机溶剂A中,取5.39g硝酸锶样品,加入足量的有机溶剂A,经过滤、洗涤、干燥后,剩余固体5.26g,剩余固体为硝酸钡和硝酸锶,设硝酸锶和硝酸钡的物质的量为x和y,二者质量和为5.26g,则有212x+261y=5.26①;和碳酸根反应的只有钡离子和锶离子,Sr2++CO32-→SrCO3↓,Ba2++CO32-→BaCO3↓,消耗浓度为0.107mol/L的碳酸钠溶液22.98mL,物质的量为0.00246mol,则有x+y=0.0246②,由①②式得m(硝酸锶)=212x=5.02g,硝酸锶的质量分数=×100%=0.93;若滴定前样品中Ca(NO3)2没有除尽,滴定溶液时消耗碳酸钠溶液多,所求硝酸锶物质的量偏大,所测定的硝酸锶纯度将会偏高;
故答案为:0.93;偏高
电子产品更新换代速度快,电路板(主要含Cu 和少量的Zn、Fe)回收利用是富有价值的研究课题,以下是某个从电路板中回收金属铜的生产流程.回答下列问题:
(1)写出腐蚀池中铜与氯化铁反应的离子方程式______
(2)在溶液1中加入适量稀盐酸,然后加入试剂X,若从“绿色化学”角度考虑,X试剂应选______;写出反应的离子方程式______
(3)随着印刷工业和电子工业的发展,三氯化铁腐蚀液的用量不断增加,废腐蚀液量也随之增加,而废液一般含铜量高达0.09kg/L以上,为了提高铜的回收率,取溶液1做了如下实验(第二次浸取):
实验:分别取X mL的溶液1,加入15g的铁,在温度为10℃-50℃下浸取,待置换完全后取出铁片,将所有置换的铜过滤,洗净,烘干称重所得数据如图所示.
则从实验中可得出的结论是______
(4)除上述回收方法外,还可以用以下方法:在滤液中加入适量的盐酸调节溶液的 pH=1,用铜和石墨作电极进行电解.当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的 Cu 已全部析出.请写出铜电极上所发生的电极反应(若有多个电极反应,请按照反应发生的先后顺序全部写出)______.
正确答案
解:(1)铜与铁离子反应生成铜离子与亚铁离子,根据电子转移守恒可知,铜与铁离子的物质的量之比(3-2):2=1:2,离子方程式为Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,
故答案为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;
(2)根据“绿色化学”思想,将溶液1中的Fe2+氧化为Fe3+应选用双氧水,可减少杂质的产生,化学方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O,
故答案为:H2O2;H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(3)由图可知,铜的回收率随着温度和时间的增加而提高,
故答案为:铜的回收率随置换时间和温度增加而提高;
(4)待镀金属做阴极,溶液中Cu析出镀在铜电极上,而在铜析出之前,有氧化性更强的铁离子的电子,阴极反应式为先Fe3++e-=Fe2+后Cu2++2e-=Cu,
待铜全部析出之后,就有氢离子的电子成氢气,可看到铜电极冒气泡,阴极反应式为2H++2e-=H2↑,
故答案为:Fe3++e-=Fe2+、Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑.
解析
解:(1)铜与铁离子反应生成铜离子与亚铁离子,根据电子转移守恒可知,铜与铁离子的物质的量之比(3-2):2=1:2,离子方程式为Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+,
故答案为:Cu+2Fe3+═Cu2++2Fe2+;
(2)根据“绿色化学”思想,将溶液1中的Fe2+氧化为Fe3+应选用双氧水,可减少杂质的产生,化学方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O,
故答案为:H2O2;H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O;
(3)由图可知,铜的回收率随着温度和时间的增加而提高,
故答案为:铜的回收率随置换时间和温度增加而提高;
(4)待镀金属做阴极,溶液中Cu析出镀在铜电极上,而在铜析出之前,有氧化性更强的铁离子的电子,阴极反应式为先Fe3++e-=Fe2+后Cu2++2e-=Cu,
待铜全部析出之后,就有氢离子的电子成氢气,可看到铜电极冒气泡,阴极反应式为2H++2e-=H2↑,
故答案为:Fe3++e-=Fe2+、Cu2++2e-=Cu、2H++2e-=H2↑.
信息时代给人们的生活带来了极大的便利,但同时也产生了大量的电子垃圾.某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到了主要含Cu、Al及少量Fe、Au等金属的混合物,并设计了如下制备硫酸铜晶体和硫酸铝晶体的路线:
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器有______.
(2)Cu可溶于稀硫酸与H2O2的混合溶液,其离子方程式是______.
(3)滤渣a的主要成分是______.
(4)步骤③中X的取值范围是______.
(5)为了测定硫酸铜晶体的纯度,该组甲同学准确称取4.0g样品溶于水配成100mL溶液,取10mL溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI和淀粉指示剂,用0.1000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点.共消耗14.00mL
Na2S2O3标准溶液.上述过程中反应的离子方程式如下:
2Cu2++4I-═2CuI(白色)↓+I2 2+I2═2I-+
①样品中硫酸铜晶体的质量分数为______.
②该组乙同学提出通过直接测定样品中的量也可求得硫酸铜晶体的纯度,老师审核后予以否决,其原因是______.
(6)请你设计一个由滤渣c得到Al2(SO4)3•18H2O的实验方案______.
正确答案
解:由流程可知,金属混合物加入稀硫酸铝、铁溶解,加入过氧化氢,亚铁离子被氧化为铁离子,铜在酸性溶液中被过氧化氢氧化为铜离子,过滤得到滤渣a为Au,滤液中主要含有铁离子铝离子和铜离子,加入氢氧化钠溶液调节溶液PH=3.4,依据题干信息,是为了沉淀铁离子,过滤得到滤渣b为Fe(OH)3,滤液为铝离子和铜离子,加入氢氧化钠溶液调节溶液PH=5.2-5.4使铝离子全部沉淀过滤得到滤渣C为Al(OH)3,用硫酸溶解后蒸发、浓缩、冷却、结晶、过滤得到Al2(SO4)2•18H2O晶体;得到滤液为硫酸铜溶液,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到硫酸铜晶体;
(1)过滤是化学实验中经常用到的实验操作.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,故答案为:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)Cu可溶于稀硫酸与H2O2的混合溶液,铜被氧化成铜离子,双氧水生成水,根据化合价升降相等配平,反应的离子方程式是Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O,
故答案为:Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O;
(3)由于Cu、Al、Fe都因反应溶解于溶液中,剩下Au不反应,过滤到了滤渣a中,故答案为:Au;
(4)加入氢氧化钠溶液调节PH=x,目的是生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝开始沉淀pH=4,沉淀完全pH=5.2,氢氧化铜开始沉淀pH=5.4,所以选择的pH范围是:5.2≤X<5.4,
故答案为:5.2≤X<5.4;
(5)由2Cu2++4I-═2CuI(白色)↓+I2、2S2O32-+I2═2I-+S4O62-可知,
反应的定量关系为:2Cu2+~I2 ~2S2O32-
1.4×10-3mol 0.100 0mol•L-1×0.014.00L=1.4×10-3mol
100ml溶液中含硫酸铜晶体物质的量为1.4×10-2mol,所以硫酸铜晶体的质量分数=×100%=87.5%,
故答案为:87.5%;
②依据流程分析判断,样品中含有硫酸钠,不能通过测定硫酸根离子的方法计算得到硫酸铜晶体的质量分数,故答案为:样品中含有Na2SO4等杂质;
(6)分析流程可知,滤渣C主要是氢氧铝,加入硫酸溶解后通过这蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到晶体Al2(SO4)3•18H2O,
故答案为:将滤渣c加入稀硫酸溶解,然后蒸发、浓缩、冷却、结晶、过滤得到Al2(SO4)2•18H2O晶体.
解析
解:由流程可知,金属混合物加入稀硫酸铝、铁溶解,加入过氧化氢,亚铁离子被氧化为铁离子,铜在酸性溶液中被过氧化氢氧化为铜离子,过滤得到滤渣a为Au,滤液中主要含有铁离子铝离子和铜离子,加入氢氧化钠溶液调节溶液PH=3.4,依据题干信息,是为了沉淀铁离子,过滤得到滤渣b为Fe(OH)3,滤液为铝离子和铜离子,加入氢氧化钠溶液调节溶液PH=5.2-5.4使铝离子全部沉淀过滤得到滤渣C为Al(OH)3,用硫酸溶解后蒸发、浓缩、冷却、结晶、过滤得到Al2(SO4)2•18H2O晶体;得到滤液为硫酸铜溶液,通过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到硫酸铜晶体;
(1)过滤是化学实验中经常用到的实验操作.过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,故答案为:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(2)Cu可溶于稀硫酸与H2O2的混合溶液,铜被氧化成铜离子,双氧水生成水,根据化合价升降相等配平,反应的离子方程式是Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O,
故答案为:Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O;
(3)由于Cu、Al、Fe都因反应溶解于溶液中,剩下Au不反应,过滤到了滤渣a中,故答案为:Au;
(4)加入氢氧化钠溶液调节PH=x,目的是生成氢氧化铝沉淀,氢氧化铝开始沉淀pH=4,沉淀完全pH=5.2,氢氧化铜开始沉淀pH=5.4,所以选择的pH范围是:5.2≤X<5.4,
故答案为:5.2≤X<5.4;
(5)由2Cu2++4I-═2CuI(白色)↓+I2、2S2O32-+I2═2I-+S4O62-可知,
反应的定量关系为:2Cu2+~I2 ~2S2O32-
1.4×10-3mol 0.100 0mol•L-1×0.014.00L=1.4×10-3mol
100ml溶液中含硫酸铜晶体物质的量为1.4×10-2mol,所以硫酸铜晶体的质量分数=×100%=87.5%,
故答案为:87.5%;
②依据流程分析判断,样品中含有硫酸钠,不能通过测定硫酸根离子的方法计算得到硫酸铜晶体的质量分数,故答案为:样品中含有Na2SO4等杂质;
(6)分析流程可知,滤渣C主要是氢氧铝,加入硫酸溶解后通过这蒸发浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到晶体Al2(SO4)3•18H2O,
故答案为:将滤渣c加入稀硫酸溶解,然后蒸发、浓缩、冷却、结晶、过滤得到Al2(SO4)2•18H2O晶体.
研究发现铜具有独特的杀菌功能,能较好地抑制病菌的生长.现有工业上由辉铜矿石(主要成分Cu2S)的冶炼铜两种方案:
Ⅰ火法炼铜 在1200℃发生的主要反应为:
①2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2 ②2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑
此方案的尾气可以用表中方法处理
Ⅱ“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石,例如溶液中亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分FeS2)氧化为Fe2(SO4)3,并使溶液酸性增强;利用Fe2(SO4)3作氧化剂溶解辉铜矿石,溶液酸性又进一步增强,过滤未溶解完的辉铜矿石,在滤液中加入足量的铁屑,待反应完全后过滤出铜和剩余的铁屑,得溶液Xml(设整个过程中其它杂质不参与反应,不考虑溶液离子水解).其流程如图:
(1)Ⅱ相对于Ⅰ的优点是______.(说一点即可)
(2)Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑氧化剂是______
(3)已知CO的燃烧热283.0kJ•mol-1,写出S(g)与O2(g)反应生成SO2(g)的热化学方程式______
(4)若用Ⅰ中方法2吸收尾气,则开始时阳极的电极反应式为______.
(5)写出Ⅱ中黄铁矿氧化过程的化学反应方程式______
(6)假设Ⅱ中每一步都完全反应,消耗掉标况下空气5×22.4VL(氧气体积分数为20%),则所得c(Fe2+)=______(可以写表达式)
正确答案
解:(1)依据流程转化可知,Ⅰ火法炼铜是硫化亚铜和氧气、氧化亚铜和硫化亚铜发生氧化还原反应产生有毒的二氧化硫,而Ⅱ“细菌冶金”中无需高温能大大降低能源消耗,不产生有毒气体,故其污染性小、环保,利于减少污染,同时Ⅱ“细菌冶金”充分利用了资源,对贫矿、尾矿的开采更有价值;
故答案为:能大大降低能源消耗,利于减少污染或对贫矿、尾矿的开采更有价值;
(2)Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,Cu2S在反应中Cu元素化合价降低(+1→0),S元素化合价升高(-2→+4),则Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,Cu2O在反应中Cu元素化合价降低(+1→0),O元素化合价不变,Cu2O为氧化剂,所以氧化剂是Cu2O、Cu2S,
故答案为:Cu2O、Cu2S;
(3)CO的燃烧热283.0kJ•mol-1,方程式为CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1①,2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△H=+8.0kJ•mol-1②,
将①×2-②得:S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ•mol-1,
故答案为:S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ•mol-1;
(4)电解池中阳极和电源正极相连,失去电子,发生氧化反应,电解NaHSO3溶液可制得硫酸,硫的化合价升高,所以阳极是HSO3-溶液失去电子被氧化生成SO42-,则阳极电极反应式是:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
故答案为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
(5)反应物为FeS、氧气、水,生成物为Fe2(S04)3和硫酸,发生反应的化学方程式为4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04,
故答案为:4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04;
(6)黄铁矿氧化4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04,过滤后,Cu2S+10Fe3++4H2O
2Cu2++10Fe2++8H++S042-,加铁粉Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=H2↑+Fe2+,消耗掉标况下空气5×22.4VL(氧气体积分数为20%),氧气的物质的量为:
=vmol,FeS2中的铁元素由+2价被氧气氧化为+3价,硫元素由-1价被氧化为+6价,即1molFeS2失去15mol电子,而1molO2被还原时得4mol电子,根据得失电子数守恒可知,氧化的n(FeS2)=
=
vmol,依据4FeS2+15O2+2H2O
2Fe2(S04)3+2H2S04,Cu2S+10Fe3++4H2O
2Cu2++10Fe2++8H++S042-,根据铁原子守恒生成的亚铁离子n(Fe2+)=
vmol,生成n(Cu2+)=
vmol×
=
vmol,生成的氢离子由第一反应生成的硫酸和第二反应生成的氢离子和,所以n(H+)=
vmol+
vmol=
vmol,加铁粉Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=H2↑+Fe2+,生成的亚铁离子为第一第二反应生成的亚铁离子
vmol和铁和铜离子反应的生成的亚铁离子
vmol以及酸和铁反应生成的亚铁离子
vmol,所以生成的总亚铁离子n(Fe2+)=
vmol+
vmol+
vmol=
vmol,得溶液Xml,所以c(Fe2+)=
=
,
故答案为:;
解析
解:(1)依据流程转化可知,Ⅰ火法炼铜是硫化亚铜和氧气、氧化亚铜和硫化亚铜发生氧化还原反应产生有毒的二氧化硫,而Ⅱ“细菌冶金”中无需高温能大大降低能源消耗,不产生有毒气体,故其污染性小、环保,利于减少污染,同时Ⅱ“细菌冶金”充分利用了资源,对贫矿、尾矿的开采更有价值;
故答案为:能大大降低能源消耗,利于减少污染或对贫矿、尾矿的开采更有价值;
(2)Ⅰ中反应2Cu2O+Cu2S=6Cu+SO2↑,Cu2S在反应中Cu元素化合价降低(+1→0),S元素化合价升高(-2→+4),则Cu2S在反应中既是氧化剂,又是还原剂,Cu2O在反应中Cu元素化合价降低(+1→0),O元素化合价不变,Cu2O为氧化剂,所以氧化剂是Cu2O、Cu2S,
故答案为:Cu2O、Cu2S;
(3)CO的燃烧热283.0kJ•mol-1,方程式为CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1①,2CO(g)+SO2(g)=S(g)+2CO2(g)△H=+8.0kJ•mol-1②,
将①×2-②得:S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ•mol-1,
故答案为:S(g)+O2(g)═SO2(g)△H=-574.0kJ•mol-1;
(4)电解池中阳极和电源正极相连,失去电子,发生氧化反应,电解NaHSO3溶液可制得硫酸,硫的化合价升高,所以阳极是HSO3-溶液失去电子被氧化生成SO42-,则阳极电极反应式是:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
故答案为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
(5)反应物为FeS、氧气、水,生成物为Fe2(S04)3和硫酸,发生反应的化学方程式为4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04,
故答案为:4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04;
(6)黄铁矿氧化4FeS2+15O2+2H2O 2Fe2(S04)3+2H2S04,过滤后,Cu2S+10Fe3++4H2O
2Cu2++10Fe2++8H++S042-,加铁粉Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=H2↑+Fe2+,消耗掉标况下空气5×22.4VL(氧气体积分数为20%),氧气的物质的量为:
=vmol,FeS2中的铁元素由+2价被氧气氧化为+3价,硫元素由-1价被氧化为+6价,即1molFeS2失去15mol电子,而1molO2被还原时得4mol电子,根据得失电子数守恒可知,氧化的n(FeS2)=
=
vmol,依据4FeS2+15O2+2H2O
2Fe2(S04)3+2H2S04,Cu2S+10Fe3++4H2O
2Cu2++10Fe2++8H++S042-,根据铁原子守恒生成的亚铁离子n(Fe2+)=
vmol,生成n(Cu2+)=
vmol×
=
vmol,生成的氢离子由第一反应生成的硫酸和第二反应生成的氢离子和,所以n(H+)=
vmol+
vmol=
vmol,加铁粉Fe+Cu2+=Cu+Fe2+,Fe+2H+=H2↑+Fe2+,生成的亚铁离子为第一第二反应生成的亚铁离子
vmol和铁和铜离子反应的生成的亚铁离子
vmol以及酸和铁反应生成的亚铁离子
vmol,所以生成的总亚铁离子n(Fe2+)=
vmol+
vmol+
vmol=
vmol,得溶液Xml,所以c(Fe2+)=
=
,
故答案为:;
(2015秋•许昌月考)某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO、Cl-等)来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴,他们设计了如下流程.
研究性学习小组查寻资料得知:Br-被氧化剂氧化成溴.溴不易溶于水而易溶于CCl4回答以下问题:
(1)操作Ⅰ的名称为______;要从橙色液体中分离出溴,所采取的操作需要的主要玻璃仪器除酒精灯和温度计外,还有______.
(2)试剂x,y,z的化学式分别为x______,y______,z______;检验SO已除尽的方法是______.
(3)写出操作Ⅲ的具体操作步骤______.
正确答案
解:(1)操作Ⅰ为互不相溶的液体混合物,应为萃取、分液;由于溴和CCl4的沸点不同,可用蒸馏的方法分离,蒸馏时用到的仪器有酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶等,
故答案为:萃取、分液;蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶;
(2)除去溶液中的Mg2+、SO42-,应分别加入过量的BaCl2、KOH、K2CO3,类似于粗盐的提纯,加入过量BaCl2可除去SO42-,加入过量KOH溶液可除去Mg2+,最后加入K2CO3可除去BaCl2,检验SO42-已除尽的方法是取无色溶液D,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀,则SO42-已除尽,
故答案为:BaCl2、KOH、K2CO3,取无色溶液D,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀,则SO42-已除尽;
(3)操作Ⅲ为蒸发操作,蒸发时将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上;加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到出现较多晶体时,停止加热,注意不能直接蒸干,
故答案为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热.
解析
解:(1)操作Ⅰ为互不相溶的液体混合物,应为萃取、分液;由于溴和CCl4的沸点不同,可用蒸馏的方法分离,蒸馏时用到的仪器有酒精灯、温度计、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶等,
故答案为:萃取、分液;蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶;
(2)除去溶液中的Mg2+、SO42-,应分别加入过量的BaCl2、KOH、K2CO3,类似于粗盐的提纯,加入过量BaCl2可除去SO42-,加入过量KOH溶液可除去Mg2+,最后加入K2CO3可除去BaCl2,检验SO42-已除尽的方法是取无色溶液D,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀,则SO42-已除尽,
故答案为:BaCl2、KOH、K2CO3,取无色溶液D,加入BaCl2溶液,若没有白色沉淀,则SO42-已除尽;
(3)操作Ⅲ为蒸发操作,蒸发时将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上;加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到出现较多晶体时,停止加热,注意不能直接蒸干,
故答案为:将溶液倒入蒸发皿中并置于三脚架上,加热并用玻璃棒不断搅拌蒸发皿中的液体,直到溶液表面出现晶膜时,停止加热.
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