硫酸铜可用于制造其它铜盐、染料、农药等。有关CuSO4制备途径及性质探究过程如图所示。已知:途径①的反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO₂↑+2H2O回答下列问题:
(1)途径①中80g铜与200g98%浓硫酸加热条件充分反应可得到硫酸铜_______ 160g(选填“>”“=”或“<”)。
(2)途径②与途径①相比的优点是_______ (写出一点即可)。
(3)途径③分解所得混合气体X的成分除SO3外,一定还含有_______ (写化学式)。
(4)途径④加入一定质量的40%NaOH溶液,所得沉淀的化学式为Cux(OH)4(SO4)m为测定其化学组成,取35.6g所得沉淀,加入足量盐酸使之完全溶解,再加入足量的BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得固体23.3g。
①试确定沉淀Cux(OH)4(SO4)m的化学式_______ 。
②加入NaOH溶液的质量至少为多少?_______ (写出计算过程)。
(1)途径①中80g铜与200g98%浓硫酸加热条件充分反应可得到硫酸铜
(2)途径②与途径①相比的优点是
(3)途径③分解所得混合气体X的成分除SO3外,一定还含有
(4)途径④加入一定质量的40%NaOH溶液,所得沉淀的化学式为Cux(OH)4(SO4)m为测定其化学组成,取35.6g所得沉淀,加入足量盐酸使之完全溶解,再加入足量的BaCl2溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥,得固体23.3g。
①试确定沉淀Cux(OH)4(SO4)m的化学式
②加入NaOH溶液的质量至少为多少?
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更新时间:2024-04-28 14:53:50
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【推荐1】碳酸镁水合物是制备镁产品的中间体。
【制取MgCO3·3H2O】工业上从弱碱性卤水(主要成分为MgCl2)中获取MgCO3·3H2O的方法如下:
图1 获取MgCO3·3H2O的工艺流程
图2 沉淀过程的pH变化 图3 不同温度下溶液中镁离子含量随时间的变化
(1)沉淀过程的化学方程式为:
MgCl2+CO2+2NaOH+2H2O=MgCO3·3H2O↓+2_________ 。
(2)沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示,沉淀过程的操作为_______ (填字母)。
a. 向卤水中滴加NaOH溶液,同时通入CO2
b. 向NaOH溶液中滴加卤水,同时通入CO2
c. 向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2
d. 向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同时继续通入CO2
(3)沉淀过程的溶液中镁离子含量随时间的变化如图3所示,不同温度下所得到沉淀产物如表所示。
不同反应温度下的水合碳酸镁
则沉淀过程选择的温度为_________ ,理由是_________ 。
【测定MgCO3·3H2O的纯度】
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,以确定MgCO3·3H2O的纯度。
依据实验过程回答下列问题:
(4)实验过程中需持续缓缓通入空气,其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有_________ 。
(5)C中反应生成CaCO3的化学方程式为___________ ;D中碱石灰的作用为___________ 。
(6)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是___________ (填标号)。
a.在加入硫酸之前,应排净装置内的CO2气体
b.为了缩短实验时间,快速滴加硫酸
c.在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在C装置左侧导管末端增添多孔球泡
(7)实验中准确称取15.0 g样品三份,进行三次测定,测得中生成CaCO3沉淀的平均质量为10.0 g。请计算样品中MgCO3·3H2O的纯度(写出计算过程)。______________________
(8)小明认为应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由除了Ba(OH)2溶解度大,浓度大,使CO2被吸收的更完全外,还有___________ 。
(9)若获取MgCO3·3H2O的样品中含有少量Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O,则产品中镁元素的质量分数_______ (填“偏大”“不变”或“偏小”,下同),样品中MgCO3·3H2O的纯度_______ 。
【制取MgCO3·3H2O】工业上从弱碱性卤水(主要成分为MgCl2)中获取MgCO3·3H2O的方法如下:
图1 获取MgCO3·3H2O的工艺流程
图2 沉淀过程的pH变化 图3 不同温度下溶液中镁离子含量随时间的变化
(1)沉淀过程的化学方程式为:
MgCl2+CO2+2NaOH+2H2O=MgCO3·3H2O↓+2
(2)沉淀过程的pH随时间的变化如图2所示,沉淀过程的操作为
a. 向卤水中滴加NaOH溶液,同时通入CO2
b. 向NaOH溶液中滴加卤水,同时通入CO2
c. 向卤水中通入CO2至饱和,然后滴加NaOH溶液,同时继续通入CO2
d. 向NaOH溶液中通入CO2至饱和,然后滴加卤水,同时继续通入CO2
(3)沉淀过程的溶液中镁离子含量随时间的变化如图3所示,不同温度下所得到沉淀产物如表所示。
不同反应温度下的水合碳酸镁
温度(℃) | 产物 |
46.95 | MgCO3·3H2O |
47.95 | MgCO3·3H2O |
48.95 | MgCO3·3H2O |
49.95 | Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O |
【测定MgCO3·3H2O的纯度】
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(4)实验过程中需持续缓缓通入空气,其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有
(5)C中反应生成CaCO3的化学方程式为
(6)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是
a.在加入硫酸之前,应排净装置内的CO2气体
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(7)实验中准确称取15.0 g样品三份,进行三次测定,测得中生成CaCO3沉淀的平均质量为10.0 g。请计算样品中MgCO3·3H2O的纯度(写出计算过程)。
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解题方法
【推荐2】某硫酸厂产生的烧渣(主要含 Fe2O3、FeO 及少量 SiO2)可用于制备FeSO4•7H2O和还原铁粉,其流程如图。
Ⅰ.写出“酸溶”中发生的任一反应的化学方程式___________ 。
Ⅱ.“滤渣”的主要成分是___________ (填化学式)。
Ⅲ.“还原”时,FeS2 被氧化的化学方程式是:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8___________ 。
Ⅳ.经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到 FeSO4•7H2O、FeSO4•4H2O 和FeSO4•H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在 56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。
若从硫酸亚铁溶液中结晶析出 FeSO4•7H2O 晶体,应控制的结晶温度(T)的范围为___________ 。
Ⅴ.“焙烧”时,烧渣、无烟煤、CaCO3的投料质量比为 100:40:10。温度对焙烧炉气含量的影响变化如图一所示,焙烧时间对还原铁粉的产率影响如图二所示。
(1)焙烧温度通常控制在 1000℃时,原因可能是___________ ;
(2)添加CaCO3的目的是:①脱除 SiO2 等;②___________ 。
(3)“焙烧”在半封闭装置中进行,投料层表面盖有适当厚度的煤层,“焙烧”时间控制在 4~5 小时,超过 5 小时后还原铁粉产率降低的原因是___________ 。
Ⅵ.制得的还原铁粉中含有 Fe 和少量 Fe2C。为确定还原铁粉中碳元素含量,设计如下实验:
(1)请完成下列实验步骤:
①按如图所示装置组装好仪器,并___________ ;
②称取 14.06g 样品,置于C 装置中的硬质玻璃管内,称得 C 装置总质量为114.06g;
③打开分液漏斗活塞,向装置中缓缓通入一段时间氧气;称量 D 装置的质量,为 200.00g;
④持续通入氧气并点燃C 处酒精灯;至D 装置质量不再变化,称得D 装置的质量为200.22g, 同时称得C 装置的质量为 119.00g;
⑤计算。
(2)A 装置中发生的化学反应方程式为___________ ;
(3)步骤③中,证明装置内空气已经排尽的方法为___________ ;
(4)步骤④中,证明D 装置质量不再变化,还需要至少称量___________ 次;
(5)通过上述实验数据,计算该还原铁粉中碳元素的质量分数为___________ ;(精确至 0.1%)
(6)硬质玻璃管中,剩余固体为铁的复杂氧化物,请根据数值计算出该铁的复杂氧化物的化学式___________ 。(写出计算过程)
Ⅰ.写出“酸溶”中发生的任一反应的化学方程式
Ⅱ.“滤渣”的主要成分是
Ⅲ.“还原”时,FeS2 被氧化的化学方程式是:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8
Ⅳ.经查阅资料后发现,硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到 FeSO4•7H2O、FeSO4•4H2O 和FeSO4•H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在 56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。
温度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 56.7 | 60 | 64 | 70 | 80 | 90 |
溶解度/S | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.2 | 35.3 | 35.6 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
析出晶体 | FeSO4•7H2O | FeSO4•4H2O | FeSO4•H2O |
若从硫酸亚铁溶液中结晶析出 FeSO4•7H2O 晶体,应控制的结晶温度(T)的范围为
Ⅴ.“焙烧”时,烧渣、无烟煤、CaCO3的投料质量比为 100:40:10。温度对焙烧炉气含量的影响变化如图一所示,焙烧时间对还原铁粉的产率影响如图二所示。
(1)焙烧温度通常控制在 1000℃时,原因可能是
(2)添加CaCO3的目的是:①脱除 SiO2 等;②
(3)“焙烧”在半封闭装置中进行,投料层表面盖有适当厚度的煤层,“焙烧”时间控制在 4~5 小时,超过 5 小时后还原铁粉产率降低的原因是
Ⅵ.制得的还原铁粉中含有 Fe 和少量 Fe2C。为确定还原铁粉中碳元素含量,设计如下实验:
(1)请完成下列实验步骤:
①按如图所示装置组装好仪器,并
②称取 14.06g 样品,置于C 装置中的硬质玻璃管内,称得 C 装置总质量为114.06g;
③打开分液漏斗活塞,向装置中缓缓通入一段时间氧气;称量 D 装置的质量,为 200.00g;
④持续通入氧气并点燃C 处酒精灯;至D 装置质量不再变化,称得D 装置的质量为200.22g, 同时称得C 装置的质量为 119.00g;
⑤计算。
(2)A 装置中发生的化学反应方程式为
(3)步骤③中,证明装置内空气已经排尽的方法为
(4)步骤④中,证明D 装置质量不再变化,还需要至少称量
(5)通过上述实验数据,计算该还原铁粉中碳元素的质量分数为
(6)硬质玻璃管中,剩余固体为铁的复杂氧化物,请根据数值计算出该铁的复杂氧化物的化学式
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【推荐3】(1)黑火药是我国古代四大发明之一,黑火药爆炸原理可用下式表示为。请据此推出X的化学式__________ 。
(2)C60的模型如下图所示,每个碳原子和相邻的_________ 个碳原子以小棍结合。若要搭建一个这样的模型,需要代表碳原子的小球_________ 个,需要代表化学键的连接小球的小棍__________ 根。
(3)已知一个SO2分子质量为nkg,一个SO3分子质量为mkg,若以硫原子质量的作为相对原子质量的标准,则SO2的相对分子质量为______________ 。
(4)已知Fe元素在化合物里通常显+2或+3价, 因此Fe3O4可写成氧化物形式( FeO·Fe2O3]或盐的形式[Fe(FeO2)2]。Pb 在化合物里显+2价或+4价,那么Pb3O4也可以写成_____________ 或______________ (写化学式)。
(5)一定条件下,4.8gCH4与16.0gO2恰好完全反应,生成10.8gH2O、4.4gCO2和物质X。则X的质量为_____ g;该反应方程式中O2与X化学计量数之比为_______ 。
(6)三聚氰胺的化学式为C3H6N6,其中氮元素的质量分数为__________ ;常见蛋白质的含氮量相近,平均约为16%,请解释为什么不法商贩要在奶制品中添加三聚氰胺:__________________________________________ 。
(2)C60的模型如下图所示,每个碳原子和相邻的
(3)已知一个SO2分子质量为nkg,一个SO3分子质量为mkg,若以硫原子质量的作为相对原子质量的标准,则SO2的相对分子质量为
(4)已知Fe元素在化合物里通常显+2或+3价, 因此Fe3O4可写成氧化物形式( FeO·Fe2O3]或盐的形式[Fe(FeO2)2]。Pb 在化合物里显+2价或+4价,那么Pb3O4也可以写成
(5)一定条件下,4.8gCH4与16.0gO2恰好完全反应,生成10.8gH2O、4.4gCO2和物质X。则X的质量为
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解题方法
【推荐1】将某种天然气水合物(CH4·nH2O)与一定量氧气在密闭容器中用电火花引燃,反应后得到二氧化碳、一氧化碳和水蒸气,反应前后质量如下∶
(1)表格中x的取值为___________
(2)该天然气水合物气化后,点燃之前一定要
(3)下列说法正确的是___________(填序号)
(4)若要使上述37.2g 天然气水合物充分燃烧至少需要增加___________ g氧气。
CH4·nH2O | O2 | H2O | CO2 | CO | |
反应前/g | 37.2 | 16.0 | 0 | 0 | 0 |
反应后/g | 0 | 0 | 43.2 | 4.4 | x |
(2)该天然气水合物气化后,点燃之前一定要
(3)下列说法正确的是___________(填序号)
A.该天然气水合物的化学式中n=8 |
B.该天然气水合物为氧化物 |
C.该天然气水合物相对分子质量为44 |
D.该天然气水合物中碳、氢元素质量比为3∶4 |
E.若将生成物恢复到常温常压下,则得到气体中氧元素的质量分数为48% |
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【推荐2】质量相等的CO、CH4、H2完全燃烧需要氧气的质量由多到少的顺序为______________ 。托盘天平两边各放一个烧杯,其中分别装入足量的、等质量、等溶质质量分数的稀盐酸,此时天平平衡,将一定质量金属镁、铝分别加入两烧杯中,充分反应后天平仍然平衡,则加入的金属镁、铝的质量比为____________ 。
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【推荐1】将锌和硫酸锌(不含结晶水)的混合物20.8 g放入179.6 g稀硫酸中,恰好完全反应,得到200 g硫酸锌不饱和溶液。
求:(1)原混合物中锌单质的质量分数_____ 。
(2)稀硫酸中硫酸的质量分数_____ 。
(3)反应后所得硫酸锌溶液的质量分数_____ 。
求:(1)原混合物中锌单质的质量分数
(2)稀硫酸中硫酸的质量分数
(3)反应后所得硫酸锌溶液的质量分数
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【推荐2】为了测定金属镁样品中镁的质量分数(杂质不含镁元素,不溶于水,也不与其它物质发生反应),进行了如下实验:
请回答下列问题:
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为______________ ;
(2)根据已知条件列出求解过程①中参加反应的稀盐酸中溶质质量(X)的比例式____ ;
(3)此镁样品中镁的含量为_______________ ;
(4)用36.5%的浓盐酸配制上述实验中所用的稀盐酸,所需水的体积为____________ ;
(5)若将反应后的滤液蒸发103.3g水,无晶体析出,所得溶液中溶质的质量分数为_____ ;
(6)若用5t上述金属镁样品,可生产出含镁16%的镁合金的质量为_________ (生产过程中镁的损失为20%)。
请回答下列问题:
(1)上述实验过程中发生反应的化学方程式为
(2)根据已知条件列出求解过程①中参加反应的稀盐酸中溶质质量(X)的比例式
(3)此镁样品中镁的含量为
(4)用36.5%的浓盐酸配制上述实验中所用的稀盐酸,所需水的体积为
(5)若将反应后的滤液蒸发103.3g水,无晶体析出,所得溶液中溶质的质量分数为
(6)若用5t上述金属镁样品,可生产出含镁16%的镁合金的质量为
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解题方法
【推荐3】某化学兴趣小组在学习了酸、碱、盐知识后,进行了一组趣味实验:通过化学试剂和化学反应模拟“红酒”“气泡水”“豆浆”三种饮品,首先在三个杯子中分别加入了三种无色溶液,然后向其中分别加入碳酸钠溶液,产生如下现象:
(1)第1个杯子中的无色溶液为______ ,已知第2个杯子中的溶液为稀硫酸,写出此杯中生成气体的化学方程式______ 。
(2)已知第3个杯子中的无色溶液为氢氧化钡溶液,某同学对第3个杯子中的溶液产生了兴趣,对反应后溶液中的溶质成分作出了系列猜想:①只有NaOH;②Ba(OH)2和NaOH;③______ 。请补全第③种猜想。
(3)取少量第3个杯子中反应后的溶液,继续滴加碳酸钠溶液,观察到无白色沉淀产生,可排除猜想______ 。请设计实验证明反应后的溶液中既有氢氧化钠又有碳酸钠______ 。
(4)若将三个杯子中的上层清液倒入同一个洁净烧杯中,最终底部有白色沉淀,溶液为无色,则此时沉淀中一定含有什么物质?
(5)第3个杯子中盛有200g溶质质量分数为8.55%的氢氧化钡溶液,向其中加入100g碳酸钠溶液,恰好完全反应,则所得溶液中溶质质量分数为多少?(结果精确到0.01%)
序号 | 1 | 2 | 3 |
加入碳酸钠溶液产生的现象 | 溶液由无色变为红色 | 溶液中有无色气体产生 | 溶液中有白色沉淀产生 |
(2)已知第3个杯子中的无色溶液为氢氧化钡溶液,某同学对第3个杯子中的溶液产生了兴趣,对反应后溶液中的溶质成分作出了系列猜想:①只有NaOH;②Ba(OH)2和NaOH;③
(3)取少量第3个杯子中反应后的溶液,继续滴加碳酸钠溶液,观察到无白色沉淀产生,可排除猜想
(4)若将三个杯子中的上层清液倒入同一个洁净烧杯中,最终底部有白色沉淀,溶液为无色,则此时沉淀中一定含有什么物质?
(5)第3个杯子中盛有200g溶质质量分数为8.55%的氢氧化钡溶液,向其中加入100g碳酸钠溶液,恰好完全反应,则所得溶液中溶质质量分数为多少?(结果精确到0.01%)
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