實(shí)驗(yàn)小組以某銅渣(主要成分Cu、Cu2S,含少量Mn和Ag)為原料先制備硫酸銅,再由硫酸銅制備堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]。實(shí)驗(yàn)包括如下過程。【已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5】
(1)浸取。將一定量的銅渣粉碎后加入到如圖-1所示的三頸燒瓶中,再通過分液漏斗分批滴入稀硝酸和稀硫酸混合溶液,滴加液體的間隔利用二連球鼓入O2,銅渣充分反應(yīng)后,向溶液中加入少量NaCl,過濾。
①已知浸取時(shí)無S和SO2生成,寫出浸取時(shí)Cu2S所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:3Cu2S+16H++10NO3- △ 6Cu2++3SO42-+10NO↑+8H2O3Cu2S+16H++10NO3- △ 6Cu2++3SO42-+10NO↑+8H2O。
②滴加液體的間隔向三頸燒瓶內(nèi)鼓入O2的目的是 使NO轉(zhuǎn)化為硝酸,提高硝酸的利用率使NO轉(zhuǎn)化為硝酸,提高硝酸的利用率。
③當(dāng)觀察到 裝置中氣體不再出現(xiàn)紅棕色裝置中氣體不再出現(xiàn)紅棕色,可以停止鼓入O2。
④加入NaCl的目的是 使硫酸銀轉(zhuǎn)化為更難溶的氯化銀沉淀,然后過濾,以除去銀離子使硫酸銀轉(zhuǎn)化為更難溶的氯化銀沉淀,然后過濾,以除去銀離子。
(2)制取CuSO4。
向?yàn)V液中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH范圍為 6.5<pH<7.56.5<pH<7.5,過濾;向?yàn)V渣中加入稀硫酸至濾渣恰好完全溶解,得CuSO4溶液。{設(shè)Mn2+、Cu2+開始沉淀時(shí)c=1mol?L-1,沉淀完全時(shí)c<1.0×10-5mol?L-1。Ksp[Cu(OH)2]=1×10-20,Ksp[Mn(OH)2]=1×10-13}
(3)制Cu2(OH)2CO3。
已知Cu2(OH)2CO3的產(chǎn)率{2n[Cu2(OH2CO3]×100%}隨起始n(Na2CO3)與n(CuSO4)的比值和溶液pH的關(guān)系如圖2所示。
①補(bǔ)充完整制取Cu2(OH)2CO3的實(shí)驗(yàn)方案:向燒杯中加入30mL0.5mol?L-1Na2CO3溶液,將燒杯置于70℃的水浴中,邊攪拌邊加入25mL0.5mol?L-1CuSO4溶液,在pH計(jì)測定溶液pH條件下,用0.1mol?L-1NaOH溶液或0.1mol?L-1鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH約為9,充分反應(yīng)后,過濾,洗滌沉淀至最后一次洗滌濾液滴加BaCl2溶液無沉淀生成邊攪拌邊加入25mL0.5mol?L-1CuSO4溶液,在pH計(jì)測定溶液pH條件下,用0.1mol?L-1NaOH溶液或0.1mol?L-1鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH約為9,充分反應(yīng)后,過濾,洗滌沉淀至最后一次洗滌濾液滴加BaCl2溶液無沉淀生成,低溫烘干,得到Cu2(OH)2CO3。(實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑或儀器:0.5mol?L-1CuSO4溶液、1.0mol?L-1BaCl2溶液、0.1mol?L-1NaOH溶液、0.1mol?L-1鹽酸、pH計(jì))
②實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),若反應(yīng)時(shí)溶液pH過大,所得Cu2(OH)2CO3的產(chǎn)率偏低,但Cu元素含量偏大,原因是 若反應(yīng)時(shí)溶液pH過大,根據(jù)圖2可知Cu2(OH)2CO3的產(chǎn)率偏低,沉淀中含有Cu(OH)2沉淀,而Cu(OH)2中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于Cu2(OH)2CO3若反應(yīng)時(shí)溶液pH過大,根據(jù)圖2可知Cu2(OH)2CO3的產(chǎn)率偏低,沉淀中含有Cu(OH)2沉淀,而Cu(OH)2中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于Cu2(OH)2CO3。
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).
【答案】3Cu2S+16H++10NO3- 6Cu2++3SO42-+10NO↑+8H2O;使NO轉(zhuǎn)化為硝酸,提高硝酸的利用率;裝置中氣體不再出現(xiàn)紅棕色;使硫酸銀轉(zhuǎn)化為更難溶的氯化銀沉淀,然后過濾,以除去銀離子;6.5<pH<7.5;邊攪拌邊加入25mL0.5mol?L-1CuSO4溶液,在pH計(jì)測定溶液pH條件下,用0.1mol?L-1NaOH溶液或0.1mol?L-1鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH約為9,充分反應(yīng)后,過濾,洗滌沉淀至最后一次洗滌濾液滴加BaCl2溶液無沉淀生成;若反應(yīng)時(shí)溶液pH過大,根據(jù)圖2可知Cu2(OH)2CO3的產(chǎn)率偏低,沉淀中含有Cu(OH)2沉淀,而Cu(OH)2中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于Cu2(OH)2CO3
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【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:36引用:2難度:0.3
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1.實(shí)驗(yàn)室制備硝基苯的方法是將苯與濃硫酸和濃硝酸的混合液加熱到55~60℃反應(yīng),已知苯與硝基苯的基本物理性質(zhì)如下表所示:
熔點(diǎn) 沸點(diǎn) 狀態(tài) 苯 5.51℃ 80.1 液體 硝基苯 5.7℃ 210.9℃ 液體
(2)分離硝基苯和水的混合物的方法是
(3)實(shí)驗(yàn)室制取少量硝基苯:
①實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選擇
②用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)布:2024/12/30 19:30:2組卷:49引用:2難度:0.5 -
2.某同學(xué)查閱資料得知,無水三氯化鋁能催化乙醇制備乙烯,為探究適宜的反應(yīng)溫度,設(shè)計(jì)如圖反應(yīng)裝置:
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檢驗(yàn)裝置氣密性后,在圓底燒瓶中加入5g無水三氯化鋁,加熱至100℃,通過A加入10mL無水乙醇,觀察并記錄C中溶液褪色的時(shí)間。重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),分別觀察并記錄在110℃、120℃、130℃、140℃時(shí)C中溶液褪色的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。完成下列填空:
(1)儀器B的名稱是
a.水
b.酒精
c.油
d.乙酸
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,判斷適宜的反應(yīng)溫度為
(3)在140℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),長時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
(4)在120℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若將B改為裝有濃硫酸的洗氣瓶,長時(shí)間反應(yīng)未觀察到C中溶液褪色,可能的原因是
(5)教材中用乙醇和濃硫酸在170℃時(shí)制備乙烯。和教材實(shí)驗(yàn)相比,用三氯化鋁做催化劑制備乙烯的優(yōu)點(diǎn)有
工業(yè)無水氯化鋁含量測定的主要原理是:Ag++Cl-=AgCl↓。將1.400g工業(yè)無水氯化鋁樣品溶解后配成500mL溶液,量取25.00mL置于錐形瓶中,用濃度為0.1000mol?L-1的AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,達(dá)到終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液15.30mL。
(6)該樣品中AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
(7)某次測定結(jié)果誤差為-2.1%,可能會造成此結(jié)果的原因是
a.稱量樣品時(shí)少量吸水潮解
b.配制AlCl3溶液時(shí)未洗滌燒杯
c.滴定管水洗后未用AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗
d.樣品中含有少量Al(NO3)3雜質(zhì)發(fā)布:2024/12/30 16:0:2組卷:26引用:3難度:0.5 -
3.已知:①、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是一種白色粉末,易溶于水,難溶于乙醇.②4HCl+2Na2S2O4═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
I.制備:75℃時(shí),將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液溶解后,再加入裝置 C 中,然后通入 SO2進(jìn)行反應(yīng),其反應(yīng)方程式為:2HCOONa+Na2CO3+4SO2═2Na2S2O4+3CO2+H2O.
分析并回答下列問題:
(1)裝置(圖)A中滴加濃硫酸的儀器名稱是
(2)C 中多孔球泡的作用是
(3)裝置 D的作用是檢驗(yàn)裝置 C中 SO2的吸收效率,D中的試劑可以是
a.酚酞溶液 b.氫氧化鈉溶液 c.品紅溶液 d.酸性KMnO4溶液
(4)裝置E的作用
II.Na2S2O4 的性質(zhì)】
取純凈的 Na2S2O4晶體,配成溶液,進(jìn)行下列性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn),完成表的空格(供選擇的試劑:淀粉-KI 溶液、紫色石蕊試液、稀硝酸、BaCl2 溶液)
III.【測定 Na2S2O4 的純度】假設(shè) 操作 現(xiàn)象 原理 Na2S2O4 為強(qiáng) 堿弱酸鹽,其溶 液為堿性. 取少量溶液于試管中,
滴加溶液變 成藍(lán)色 S2O42-水解,使溶液成堿性 Na2S2O4 中 S為+3 價(jià),具有較強(qiáng) 的還原性. 取少量溶液于試管中,
滴加過量新制氯水,再 滴加 BaCl2 溶有白色沉淀生 成 該反應(yīng)的離子方程式為:
取 8.00g制備的晶體溶解后,加入足量稀硫酸,充分反應(yīng)后,過濾、洗滌、干燥.得固體 0.64g.則 Na2S2O4 的純度為發(fā)布:2024/12/31 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.5
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