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工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图所示装...

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

实验原理是:Cu2S+O2=SO2+2Cu,通过测定SO2的量来确定Cu2S的质量分数。

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25.00mlSO2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中所发生反应的离子方程式为_______________________________________________________

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____________

滴定次数

待测溶液的体积/mL

标准溶液的体积

滴定前刻度/mL

滴定后刻度/mL

1

25.00

1.04

21.03

2

25.00

1.98

21.99

3

25.00

3.20

21.24

 

4)本方案设计中有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___________(写一种即可)。

5)某人设想以右图所示装置用电化学原理生产硫酸, 写出通入SO2的电极的电极反应式___________

 

除去空气中的还原性气体与酸性气体 干燥空气 2MnO4—+5H2SO3=2Mn2++5SO42—+4H++3H2O 或2MnO4—+5SO2 + 2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+ 80% 在KMnO4滴定前,未反应完的O2与空气中的O2也可将H2SO3氧化,造成测定结果偏低。 SO2+2H2O -2e-=SO42-+4H+ 【解析】 (1)装置①中荣恶意是高锰酸钾溶液与氢氧化钾溶液的混合溶液,目的是为了吸收空气中可能含有的二氧化硫气体,避免对测定结果产生误差,装置②干燥管中的氯化钙是除去混油的水蒸气。 (2)高锰酸钾具有强氧化性,可以氧化亚硫酸根离子为硫酸根离子,高锰酸钾被还原为硫酸锰,方程式为2MnO4—+5H2SO3=2Mn2++5SO42—+4H++3H2O 或2MnO4—+5SO2 + 2H2O=2Mn2++5SO42—+4H+。 (3)若矿石样品为1.000g,则第3组数据误差太大,舍去,前两族消耗高锰酸钾溶液平均体积为[(21.03-1.04)+(21.99-1.98)]/2=20.00,浓度为0.0100mol/L,高锰酸钾的物质的量为0.010×0.02=0.0002mol,根据反应分析, 5Cu2S-5SO2-5H2SO4-2KMnO4 5 2 n 0.0002 则n=0.0005mol。则辉铜矿样品中硫化亚铜的质量分数=0.0005×160×(250/25)/1.000=80%。 (4)二氧化硫具有还原性,空气中的氧气没有除去,会把二氧化硫部分氧化,则和高锰酸钾反应的二氧化硫减少,造成结果偏低。(5)负极上,二氧化硫失去电子和水反应生成硫酸,电极反应为SO2+2H2O -2e-=SO42-+4H+。  
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我国电池的年市场消费量约为80亿只,其中是锌锰干电池,利用废旧锌锰干电池制备硫酸锌晶体和纯的工艺如下图所示:

已知:

①锌皮的主要成分为Zn,含有少量Fe;炭包的主要成分为、碳粉等,还含有少量的CuAgFe等。

(1)除去炭包中碳粉的操作为________

A.酸浸     过滤     焙炒    焙烧

(2)转化为时,主要反应的离子方程式为____________________________

(3)焙烧时发生反应的化学方程式为__________________________________________

(4)制备硫酸锌晶体流程中,在溶解时加的作用是____________________________,用ZnO调节溶液pH的目的是_____________________________。滤液制备硫酸锌晶体的一系列操作为:________________________________、洗涤、干燥。

(5)“草酸钠高锰酸钾返滴法可测定的纯度,取样品于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,再加入足量的溶液,最后用溶液滴定剩余的。其中溶液反应的离子方程式为__________________________________________

 

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用二氧化氯(ClO2)、高铁酸钠(Na2FeO4,摩尔质量为166g/mol)等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为ClFe3+

1Na2FeO4之所以能净水、杀菌、消毒,原因是_________

2)已知二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的有毒气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。用下图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2

A中反应产物有K2CO3ClO2等,请写出反应方程式__________________

A部分还应添加温度控制装置,如水浴加热或酒精灯、温度计,B部分还应补充的装置为_____________(说明原因)。

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ClO2需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:

步骤1:准确量取ClO2溶液10ml,稀释成100ml试样;量取V1ml试样加入锥形瓶中;

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步骤2的目的________(用离子方程式表示)。当____________时,可以判断此滴定操作达到终点;由以上数据可以计算原ClO2溶液的浓度为_____g/L(用含字母的代数式表示)。

 

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某实验课题小组的同学在实验室利用新制备的硫酸亚铁溶液制备硫酸亚铁铵俗名为莫尔盐相对分子质量为,该晶体比一般亚铁盐稳定,易溶于水,不溶于乙醇。

()制备硫酸亚铁溶液实验步骤如下

(1)步骤①,加入稀硫酸的目的是________

(2)步骤②,加入还原铁屑后观察到的现象是________

实验前,常用碱溶液洗涤铁屑,其目的是________

()制备莫尔盐硫酸亚铁铵

(3)溶液中加入稍过量的硫酸铵饱和溶液。从溶液中提取的具体操作是________、用乙醇洗涤、干燥。

()检验莫尔盐加热时的分解产物

莫尔盐受热分解,甲同学认为分解产物可能有以下几种情况:

   

   

(4)经认真分析,推理即可确定猜想________填序号不成立。

(5)乙同学认为莫尔盐分解的产物中可能含有。为验证产物的存在,乙同学用下列装置进行实验:

①乙同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为________

②证明分解产物中含有的实验现象是________

()测定实验所得晶体中的纯度称取硫酸亚铁铵样品配制成溶液,取样品溶液进行实验,装置如图所示。

(6)若实验测得的体积为已折算为标准状况下,则该硫酸亚铁铵样品的纯度为________列出计算式即可

 

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某消毒液的主要成分为NaCl和NaClO,在空气中易吸收CO2而变质,且NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2↑+ H2O。某学习小组拟探究该消毒液的变质情况。

(1)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过下列装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。

学习小组研究后认为变质情况可能有三种:甲:部分变质;乙:未变质;丙:______

为了验证可能为甲,请完成下列实验方案。限选试剂:

a.98%的浓硫酸   b.1%的品红溶液   c.1.0 mol·L-1的KI-淀粉溶液

d.1.0 mol·L-1 的NaOH溶液        e.澄清石灰水 f.饱和NaCl溶液

所加试剂

预期现象和结论

试管A中加足量______(填序号);

试管B中加1%品红溶液;

试管C中加______(填序号)。

若A中________

B中________

C中________,则甲成立 

 

(2)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。

①在使用滴定管之前首先进行的操作是_____________________

②量取25.00 mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L-1 Na2SO3溶液v1 mL;(反应的化学方程式为:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4)将b mol·L-1的用硫酸酸化的KMnO4溶液装入_________(填仪器名称)中;滴定剩余的Na2SO3溶液,反应的化学方程式为:_______________。当溶液由__________(填滴定终点现象)停止滴定,记录数据。

③重复上述滴定操作2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v2 mL。则消毒液中NaClO的浓度为_______mol·L-1(用含a、b、v1、v2的代数式表示)。

 

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已知牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。某兴趣小组对摩擦剂成分及其含量进行以下探究:

Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

取适量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤。

1)往滤渣中加入过量NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是______________

2)往(1)所得滤液中通入过量二氧化碳,主要发生反应的离子方程式是______________

Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定

利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题:

3D装置的作用是_______________

4)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌BC中的反应物外,还有:______________

5)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是________________(填标号)

a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体

b.滴加盐酸不宜过快

c.在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d.在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

6)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是_____________

 

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