《金属大题二》word版.doc
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1、金属大题练习二1、化合物 KxFe(C2O4)y 3H2O ( Fe 为 +3 价)是一种光敏材料,实验室可以用如下的方法来制备这种材料并测定这种材料的组成。 制备( 1 )结晶时应将溶液用冰水冷却,这样操作的原因是 ( 2 )操作 a 的名称是 .组成测定称取一定质量的晶体置于锥形瓶中,加入足量的蒸馏水和稀 HZSO 4 ,将 C2O42-转化为 H2C2O4后用 0 .1100 mol/LKMnO4溶液滴定,当消耗 KMnO4溶液 24.00mL 时恰好完全反应;再向溶液中加入适量的还原剂,恰好将 Fe3+完全转化为 Fe2+,用相同浓度的 KMnO4溶液继续滴定,当 Fe2+完全氧化时,
2、用去 KMnO4溶液 4.00mL 。第二次滴定的离子方程式为 (3)配制 110mL0.1100 mol/LKMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯,玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有 (填仪器名称)。 ( 4)该化合物 KxFe(C2O4)y 3H2O中x= 2、某校化学研究性学习小组的同学在学习了金属的知识后,为了解Cu的常见化合物性质,运用类比学习的思想提出如下的问题,进行探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。用类比学习的思想提出如下的问题,进行探究。请你协助该小组的同学完成下列研究。提出问题Cu金属活泼性小于Al,Al(OH)3具有两性,Cu(OH)2也具有两性吗?通常情况
3、下,+2价Fe稳定性小于+3价Fe,+1价Cu的稳定性也小于+2价Cu吗?CuO能被H2、CO等还原,也能被NH3还原吗?实验方案 (1)为解决问题,需用到的药品有CuSO4溶液、 (填试剂),同时进行相关实验。 (2)解决问题的实验步骤和现象如下:取98gCu(OH)2固体,加热至80C110C时,得到黑色固体粉末,继续加热到1100以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72g。向A中加入适量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在。据此可推得,A的化学式为 。 (3)为解决问题,设计的实验装置为(夹持及尾气处理装置未画出): 实验中观察到CuO变为红色物质
4、,无水CuSO4变蓝色。同时生成一种无污染的气体。实验结论 (1)Cu(OH)2具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是 。 (2)根据“实验方案(2)”,得出的+1介Cu和+2价Cu稳定性大小的结论是: 在高于1100C时, 价Cu稳定;在溶液中 价Cu稳定。 (3)CuO能被NH3还原。该反应的化学方程式为 。3、用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2xH2O)。有如下操作:已知:在pH为45时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解。(1)氧化剂A可选用_(填编号,下同) Cl2 KMnO4 HNO3 H2O2(2)要得到较纯的产品,试剂B可选用_ NaOH
5、 FeO CuOCu2(OH)2CO3(3)试剂B的作用是_ 提高溶液的pH 降低溶液的pH 使Fe3+完全沉淀 使Cu2+完全沉淀(4)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是_(按实验先后顺序选填编号) 过滤 蒸发浓缩 蒸发至干 冷却(5)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2xH2O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止,冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n g。方案二:称取m g晶体、加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止、冷却、称量所得固体的质量为n g。试评价上述两种实验方案,其中正确的方案是_,据此计算得x =
6、 _(用含m、n的代数式表示)。4、工业上用粗氧化铜(含杂质FeO)为原料制取氯化铜晶体(CuCl22H2O)的生产流程如下:物质Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3完全沉淀时的pH9.66.434(1)写出向溶液A中加入NaClO的离子方程式 。 (2)沉淀C的化学式为 。(3)实验室如何检验沉淀E已洗涤干净? 。(4)低温蒸发的目的是 。(5)流程中两次加入了CuO,而不是一次性向溶液B中加入过量的CuO,其理由是 。5、(CrO3)易溶于水、醇、硫酸和乙醚,不溶于丙酮。某工艺以铬酸钠为原料制备铬酸酐的流程如下:(1)在上述流程中可直接循环利用的物质有: 。(2)“苛化蒸氨”的化学方
7、程式 。(3)“热过滤”的原因可能是: 。(4)含有硫酸、CrO3的硅胶可用于检测酒后驾车现象,其原理是:乙醇会被氧化生成乙醛,同时CrO3被还原为硫酸铬Cr2(SO4)3,试写出反应的化学方程式 。6、四氧化三铁纳米微粒可用于涂料、油墨、隐身材料、磁记录、电极材料、催化剂等多领域,实验室可用如下的方法来制备这种材料并进行检测。制备(1)溶解、沉淀操作中不断通入氮气有两个作用:是通过在反应过程中通入气体形成微型气泡,将刚生成的四氧化三铁微粒包围,来阻止微粒的长大或聚集成团; 。(2)操作的名称是_ _ 。产品检测一、定性检测:产品中铁元素价态检测试剂主要有:3mol/L硫酸、0.1mol/L氢
8、氧化钠溶液、20%硫氰化钾溶液、0.01mol/L酸性高锰酸钾溶液、氯水 (其它用品任选)(3)请选用上述试剂完成下表步骤操作现象、结论1 2取少量产品于试管中加适量步骤1处理好溶液溶解,配成溶液固体溶解,溶液呈浅黄色3取少量步骤2配好溶液于试管中,滴加几滴20%硫氰化钾溶液,振荡 ,产品含有Fe3+4 ,产品含有Fe2+二、定量测定:称取23.2g样品于烧杯中,加入加热煮沸后的稀硫酸充分溶解,并不断加热、搅拌,待固体完全溶解后,向所得溶液中加入10.0 g铜粉充分反应后过滤、洗涤、干燥得剩余固体3.6 g。取滤液体积的1/10用浓度为0.200 molL1的酸性KMnO4滴定,至终点时消耗K
9、MnO4溶液体积29.80mL。(4)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为 。III结果讨论(5)产品中Fe3+和Fe2+的物质的量之比略大于2:1的可能原因是 。7、NaClO2用于棉、麻、粘胶纤维及织物的漂白。实验室制备NaClO2的装置如下图所示:(1)装置I控制温度在3555,通入SO2将NaClO3还原为ClO2(沸点:11),反应结束后通入适量的空气,其目的是 。(2)装置中反应生成NaClO2的化学方程式为 。反应后的溶液中阴离子除了ClO2、ClO3、Cl、ClO、OH外还可能含有的一种阴离子是 ,检验该离子的方法是 (3)已知在NaClO2饱和溶液中温度低于38时析出晶体
10、是NaClO23H2O,温度高于38时析出晶体是NaClO2,温度高于60时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl。请补充从装置反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤。减压,55蒸发结晶; ; ; ;得到成品。(4)装置中试剂X为 。8、碳酸锶大量用于生产彩色电视显像管的荧光屏玻璃。工业上常以天青石(主要成分为硫酸锶,含少量硫酸钡、二氧化硅等不溶性杂质)为原料制取碳酸锶。其工艺流程如下:(已知:Ksp(SrSO4)=3.210-7、Ksp(SrCO3)=1.110-10、Ksp(BaSO4)= 1.110-10、Ksp(BaCO3)=5.110-9(1)反应I中需将天青石粉碎,其目的
11、是“ 。(2)反应I在6580进行,碳酸氢铵的用量大于理论量,其原因可能是 。(3)反应加硫酸的目的是 。(4)反应中除了SrCO3与盐酸反应外,发生的另一反应的离子方程式为 。(5)反应V中生成SrCO3的离子方程式为 。9、某兴趣小组的同学发现,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣,决定采用实验的方法进行探究。【提出猜想】猜想1:所得沉淀为 ;猜想2:所得沉淀为 ; 猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜化学式可表示为mCu (OH)2nCuCO3。查阅资料获知,无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。【实验探究】步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸
12、馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干。步骤2:取一定量所得固体,用如下装置(夹持仪器未画出)进行定性实验。蓝绿色固体碱石灰KABCD无水CuSO4澄清石灰水N2能证明猜想1成立的实验现象是 。【问题讨论】(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:关闭K, 。 (2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,还可测定所得沉淀的组成。C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是 。若所取蓝绿色固体质量为27.1 g,实验结束后,装置B的质量增加2.7 g,C中产生沉淀的质量为19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为 。10、KNO3是重要的化工产品,下面是一种已获得专
13、利的KNO3制备方法的主要步骤:搅拌反应饱和(NH4)2SO4母液过滤蒸发浓缩冷却结晶过滤反应反应反应冷却结晶过滤KClNH4HCO3CaCO3KNO3(s)滤液Ca(NO3)2溶液CO2HNO3溶液NH4ClCaSO4CO2(1)反应中,CaSO4与NH4HCO3的物质的量之比为12,该反应的化学方程式为 。(2)反应需在干态、加热的条件下进行,加热的目的是 ;从反应所得混合物中分离出CaSO4的方法是趁热过滤,趁热过滤的目的是 。(3)检验反应所得K2SO4中是否混有KCl的方法是:取少量K2SO4样品溶解于水, 。(4)整个流程中,可循环利用的物质除(NH4)2SO4外,还有 (填化学式
14、)。(5)将硝酸与浓KCl溶液混合,也可得到KNO3,同时生成等体积的气体A和气体B。B是三原子分子,B与O2反应生成1体积气体A和2体积红棕色气体C。B的分子式为 。11.、粗CuO是将工业废铜、废电线及废铜合金高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备CuSO45H2O的主要步骤如下图所示:加热溶解趁热过滤粗CuO滤渣水胆矾加热搅拌3 % H2O2调节pH过滤3 mol/L H2SO4操作2 mol/L 氨水滤渣1 mol/L H2SO4操作调节pH至12Fe3、Fe2、Cu2转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:Fe3Fe2Cu2氢氧化物开始沉淀时
15、的pH1.97.04.7氢氧化物沉淀完全时的pH3.29.06.7(1)加入3 % H2O2之前需将热溶液冷却,其目的是 ,H2O2的作用是 。(2)加入2 mol/L氨水后,溶液的pH应在 范围内。(3)经操作得到粗胆矾,经操作得到精制胆矾。两步操作相同,都包括 、抽滤、洗涤、干燥等步骤。某同学装配的抽滤装置如下图所示,该装置中的错误之处是 。(4)调节溶液的pH常选用稀酸或稀碱,而不用浓酸、浓碱,理由是 。12、高氯酸铜Cu(C1O4)26H2O易溶于水,120开始分解,常用于生产电极和作燃烧的催化剂等。实验室制备少量高氯酸铜的步骤如下: (1)制备纯净的硫酸铜 称取15 g粗CuSO4(
16、含Fe2+)放人小烧杯中,加入50 mL蒸馏水,搅拌。滴人少量稀硫酸,再滴加2 mL3%的H2O溶液,充分反应。将溶液冷却,逐滴加入051 molL-1的NaOH溶液,直到pH=354,过滤,滤液转移到洁净的蒸发皿中,用稀硫酸将溶液pH调至1-2,再经蒸发、结晶、洗涤、晾干得精制的硫酸铜晶体(已知开始沉淀至沉淀完全的pH:Fe3+为237,Cu2+为4767)。 加入酸化的过氧化氢溶液,发生反应的离子方程式为 。 用NaOH溶液将溶液pH调至354,其目的是 。(2)依据用(1)制得的精制硫酸铜晶体,制备高纯度的Cu(C1O4)26H2O,请补充实验步骤。该实验可选用的试剂有:70% HCIO
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