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1 简答题 · 16 分

氯化铁是实验室中的重要试剂。某同学用m g含有铁锈(Fe2O3)的废铁屑来制取FeCl3·6H2O晶体,同时测定废铁屑中铁的质量分数,为此设计了如下装置(夹持装置略,气密性已检验):

操作步骤如下:

Ⅰ. 打开弹簧夹K1、关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸。

Ⅱ.  当……时,关闭弹簧夹K1、打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。

Ⅲ。 将烧杯中溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤后得到FeCl3·6H2O晶体。

请回答:

(1)A中发生的置换反应的化学方程式是           。

(2)操作Ⅱ中“……”的内容是            ,烧杯中的现象是          ,相应的离子方程式和化学方程式是           、          。

(3)操作Ⅲ不采用直接加热制FeCl3·6H2O晶体的原因是             (用简要文字并结合离子方程式解释)。

(4)测得B中所得的气体是V mL(标准状况时),由此计算出该废铁屑中铁的质量分数是,该数值比实际数值偏低,若实验过程操作无误,偏低的原因是          。

(5)为了准确测定铁的质量分数,还可以另取mg废铁屑和某种常见的还原剂气体在加热时充分反应到恒重,测得实验后剩余固体质量是wg。由此求出铁的准确质量分数是           (用含m、和w的式子表示)。

1 多选题 · 4 分

有 a克Na2CO3和NaHCO3混合物,下列实验方案中可测定其中Na2CO3质量分数的是

A将混合物与足量稀盐酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克

B将混合物充分加热,减重b克

C将混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体。

D将混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克

1 单选题 · 3 分

某氧化变质的亚硫酸钠样品,测得其中含氧量为a%,则含硫量为

A1-a%

B

C

D无法计算

1 简答题 · 18 分

工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图装置。实验时按如下步骤操作:

A. 连接全部仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性。

B. 称取研细的辉铜矿样品1.000g。

C. 将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中。

D. 以每分钟1L的速率鼓入空气。

E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2=SO2 +2Cu。

F. 移取25.00ml含SO2的水溶液于250ml锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点。按上述操作方法重复滴定2—3次。

试回答下列问题:

(1)装置①的作用是__________;装置②的作用是__________。

(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为__________,当产生__________的现象时可判断滴定已经达到终点。

(3)若操作F的滴定结果如下表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是__________。

(4)本方案设计中由一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是__________(写一种既可)。

(5)已知在常温下FeS 的 Ksp= 6 . 25 × 10 -18, H2S 饱和溶液中 c (H)与 c (S2-)之间存在如下关系: c2 (H) ·(S2-) = 1 . 0×10-22 。在该温度下,将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为 lmol/L,应调节溶液的c(H)为__________。

1 简答题 · 10 分

随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2)中钒的主要流程如下:

已知:(1)V2O5和NH4VO3均为难溶物,VOSO4和(VO2)2SO4均为易溶物;

(2) 2VO2++H2C2O4+2H+ = 2VO2+ + 2CO2↑+ 2H2O。

回答下列问题:

(1)步骤①前,粉碎的目的是________。

(2)步骤②中发生反应的离子方程式为________。

(3)步骤③的变化过程可简化为(HA表示有机萃取剂):VOSO4 (水层)+ 2HA(有机层)VOA2(有机层)+ H2SO4(水层),则步骤④中可选择硫酸作反萃取的原因是________。

(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定操作⑤后溶液中含钒量的步骤为:取10.0mL0.1mol/LH2C2O4溶液于锥形瓶中,加入指标剂,将待测液盛放在滴定管中,滴定到终点时,消耗待测液的体积为10.0mL,由此可知(VO2)2SO4溶液钒元素的含量为________g/L。

(5)V2O5可用金属(如Ca、Al)热还原法获得钒,则金属铝热还原制得钒的化学方程式为________。

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