- 化学实验方案设计的基本要求
- 共3题
现拟用下图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量
(1)制备一氧化碳的化学方程式是 ;
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象是 ;
尾气的主要成分是 ;
(3)反应完成后,正确的操作顺序为 (填字母)
a,关闭漏斗开关 b,熄灭酒精1 c,熄灭酒精灯2
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为 ;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案;
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节) ;
②写出有关反应的化学方程式 。
正确答案
见解析。
解析
(1)制备一氧化碳的化学方程式是
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象时黑色粉末变红;尾气的主要成分是CO CO2; 实验步骤: 先通入CO一会儿后 加热后 停止加热 然后继续通入CO到玻璃管冷却为止故反应完成后,正确的操作顺序为 熄灭酒精灯2,然后关闭漏斗开关 ,最后熄灭酒精1 。
(3)acb
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g, 剩余固体全部为铜,原样品中单质铜的质量分数为 4.8÷5=0.96 ;
(5)用蒸馏水稀释浓HNO3,与一定样品反应,使样品完全反应,收集产生的NO气体,并在标况下测其体积。
要测定铜的质量分数,可以把浓硫酸稀释,铜和稀硫酸不反应,氧化铜和稀硫酸反应,即可求出铜的质量分数。设计方案的主要步骤是将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与稀硫酸充分反应后,过滤,干燥,称量剩余固体铜的质量即可。反应的化学方程式为CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
知识点
二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。
完成下列填空:
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠 g(保留一位小数);如果已有40%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 g (保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图:
碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:
已知:
石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是 。
和碱法相比,石灰-石膏法的优点是 ,缺点是 。
(4)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。
正确答案
见解析。
解析
(1)用硫酸和亚硫酸纳反应制取二氧化硫利用固液不加热制取气体装置,因此,选ae
(2)
解得m=18.9g
设样品质量为100g,变质的亚硫酸钠为40g,生成硫酸钠的质量为45.1g,则这时亚硫酸钠的质量分数为×100%=57.1%,至少需称取该亚硫酸钠18.9/57.1%=33.1g
(3)酸性氧化物与碱的反应。便宜,成本低;吸收慢,效率低。
(4)
知识点
下列实验操作能达到目的的是
正确答案
解析
略
知识点
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