【題目】[化學——選修2:化學與技術]輝銅礦主要成分為Cu2S,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì),軟錳礦主要含有MnO2,以及少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)。研究人員開發(fā)綜合利用這兩種資源,用同槽酸浸濕法冶煉工藝,制備硫酸錳晶體和堿式碳酸銅。主要工藝流程如下:
已知:
①MnO2有較強的氧化性,能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常溫穩(wěn)定,在熱水溶液中會分解生成NH3;
③部分金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍(開始沉淀和完全沉淀的pH):
Fe3+:1.5~3.2 Mn2+:8.3~9.8 Cu2+:4.4~6.4
④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水,不溶于乙醇。
(1)實驗室配制250 mL 4.8 mol·L1的稀硫酸,所需的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯以外還需要 。
(2)酸浸時,為了提高浸取率可采取的措施有 (任寫一點)。得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。寫出該反應的化學方程式: 。
(3)調(diào)節(jié)浸出液pH=4的作用是 。
(4)本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是 (寫化學式)。
(5)獲得的MnSO4·H2O晶體需要進一步洗滌、干燥,洗滌時應用 洗滌。
(6)測定MnSO4·H2O樣品的純度:準確稱取樣品14.00 g,加蒸餾水配成100 mL溶液,從中取出25.00 mL用標準的BaCl2溶液測定,完全反應后得到了4.66 g沉淀,則此樣品的純度為__________(保留三位有效數(shù)字)。
【答案】(1)250 mL容量瓶、膠頭滴管(2分)
(2)粉碎礦石(或加熱或者攪拌)(任寫一點)(1分) Cu2S+2MnO2+4H2SO42CuSO4+2MnSO4+S↓+ 4H2O(3分)
(3)使Fe3+完全水解生成氫氧化鐵沉淀,而 Cu2+、Mn2+不形成沉淀(2分)
(4)NH3(2分)
(5)酒精(2分)
(6)96.6%(3分)
【解析】(1)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,必不可少的玻璃儀器是容量瓶和膠頭滴管,容量瓶要標明規(guī)格,本題必須使用250 mL容量瓶。
(2)酸浸時礦石顆粒大小影響浸取率,可以通過粉碎礦石提高浸取率,還可以適當升高溫度或者攪拌提高浸取率。根據(jù)信息,MnO2能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫,反應物是Cu2S、MnO2、H2SO4,生成物是CuSO4、MnSO4、S,把硫化亞銅看成整體,化合價變化是:(1×2+2×1)=4,Mn元素化合價變化是:42=2,所以二氧化錳化學計量數(shù)是2,硫化亞銅的是1,再根據(jù)觀察法配平其它物質(zhì),反應的化學方程式是:Cu2S+2MnO2+4H2SO42CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O。
(3)根據(jù)金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍,使Fe3+完全沉淀且Cu2+、Mn2+不沉淀的pH范圍是:3.2~4.4,故選擇pH=4目的是使Fe3+完全水解生成氫氧化鐵沉淀,而 Cu2+、Mn2+不形成沉淀。
(4)工藝流程中,加入了氨水,最后又得到了氨氣,因此NH3 可循環(huán)使用。
(5)硫酸錳晶體不溶于酒精,故獲得的MnSO4·H2O晶體后常用酒精洗滌,目的是減少MnSO4H2O晶體的損失。
(6)根據(jù)提示n(BaSO4)=n(SO42)=n(MnSO4·H2O)= =0.02 mol,25 mL溶液中含有n(SO42)= n(MnSO4·H2O)=0.02 mol,則100 mL溶液含有n(MnSO4·H2O)=0.08 mol,m(MnSO4·H2O)=0.08×169=13.52(g),那么樣品的純度為=96.6%。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某同學實驗探究氨氣的還原性并進行系列實驗。
(1)將光亮的紫紅色銅絲繞幾圈后,在酒精燈火焰上加熱,等銅絲變黑后,趁熱將銅絲插入疏松的氯化銨晶體里,即刻發(fā)現(xiàn)有白色煙霧生成,拿出銅絲后,銅絲又轉(zhuǎn)變?yōu)楣饬恋淖霞t色。在焊接銅器時用氯化銨除去銅器表面的氧化銅即利用了該原理,請完成該反應:
(2)利用下列裝置,進行與金屬氧化物MxOy反應生成M、H2、H2O,通過測量生成水的質(zhì)量來測定M的相對原子質(zhì)量。a中試劑是濃氨水。
①儀器a的名稱為__________,儀器b中裝人的試劑可以是____________.
②按氣流方向正確的裝置連接順序為(填序號,裝置可重復使用):___________。
③實驗結(jié)束時,應首先__________(填序號)。
I.熄滅A裝置的酒精燈
II.停止從a中滴加液體
④若實驗中準確稱取金屬氧化物的質(zhì)量為mg,完全反應后,測得生成水的質(zhì)量為ng,則M的相對原子質(zhì)量為__________ (用含X、y、m、n的式子表示)。
(3)若金屬氧化物MxOy為Fe2O3,將反應后固體溶于稀硫酸,然后滴加KSCN溶液沒發(fā)生明顯變化。推測該固體成分可能是(將化學式填人下表,你認為有幾種可能填幾種)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表某一化學元素。
(1)下列______(填寫編號)組元素的單質(zhì)可能都是電的良導體。
①a、c、h ②b、g、k ③c、h、l ④d、e、f
(2)如果給核外電子足夠的能量,這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響:
a.原子核對核外電子的吸引力 b.形成穩(wěn)定結(jié)構的傾向
下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量(kJ·mol-1):
鋰 | X | Y | |
失去第一個電子 | 519 | 502 | 580 |
失去第二個電子 | 7 296 | 4 570 | 1 820 |
失去第三個電子 | 11 799 | 6 920 | 2 750 |
失去第四個電子 | 9 550 | 11 600 |
①通過上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析,為什么鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量?__________________________________________。
②表中X可能為以上13種元素中的________(填寫字母)元素。用元素符號表示X和j形成化合物的化學式_________。
③Y是周期表中的______族元素。
④以上13種元素中,______(填寫字母)元素原子失去核外第一個電子所需要的能量最多。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】
Ⅰ、用下列:①H2O ②H2O2 ③Ba(OH)2 ④Na2O2 ⑤Cl2 ⑥ Ar ⑦CO2 等物質(zhì)填空。 (1—4小題填序號)
(1) 由離子鍵和非極性鍵構成的是
(2) 由極性鍵和非極性鍵構成的是
(3) 不存在化學鍵的是
(4) 共價化合物有
(5) 寫出下列物質(zhì)的電子式:Na2O2
Ⅱ、某元素原子的價電子構型為4s24p1,它屬于第________周期________族,屬________區(qū)元素
Ⅲ、Cu3N的晶胞結(jié)構如圖,N3-的配位數(shù)為 ,Cu+半徑為acm,N3-半徑為bcm,Cu3N的密度為 g·cm-3。(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示,Cu、N相對分子質(zhì)量為64、14)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【化學——選修3物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)】鉻(Cr)位于第四周期ⅥB族,主要化合價:+2、+3、+6,單質(zhì)硬度大,耐腐蝕,是重要的合金材料。
(1)基態(tài)鉻原子的價電子排布圖:____________________,CrO2Cl2常溫下為深紅色液體,能與CCl4、CS2等互溶,據(jù)此可判斷CrO2Cl2晶體類型是________,溶劑CCl4、CS2中的碳原子雜化類型分別是___________、_____________。
(2)CrCl3·6H2O實際上是配合物,配位數(shù)為6,其固體有三種顏色,其中一種淺綠色固體與足量硝酸銀反應時,1 mol 固體可生成2 mol氯化銀沉淀。
則這種淺綠色固體中陽離子的化學式:_____________。
(3)某鑭(La)鉻(Cr)型復合氧化物具有巨磁電阻效應,晶胞結(jié)構如圖所示:
①則其化學式為_________。
②工業(yè)上用共沉淀法制備該晶體,以硝酸鉻、硝酸鑭[La(NO3)3]等金屬硝酸鹽為原料,以濃氨水為沉淀劑。反應的化學方程式為_________________________________________。
③NH3空間構型為________。
④該晶體中距離氧原子最近的鑭原子有________個;若最近的氧原子核間距為a pm,組成物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為b g·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則晶體密度的表達式為____________g·cm-3。
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【題目】【物質(zhì)結(jié)構與性質(zhì)】
將過量的氨水加到硫酸銅溶液中,溶液最終變成深藍色,繼續(xù)加入乙醇,析出深藍色的晶體 [Cu(NH3)4]SO4·H2O。
(1)Cu基態(tài)核外電子排布式為 。
[Cu(NH3)4]SO4·H2O中,與Cu2+形成配位鍵的原子是 (填元素符號)。
(2)乙醇分子中碳原子軌道雜化類型為 。
與H2O互為等電子體的一種陰離子為 (填化學式)。
(3)[Cu(NH3)4]SO4·H2O含有 。(填序號)
a.離子鍵 b.極性共價鍵 c.非極性共價鍵 d.金屬鍵 e.氫鍵
(4)某含有結(jié)晶水的銅的氯化物的晶胞結(jié)構如圖所示,該化合物的化學式是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】菠蘿酯是一種具有菠蘿香氣的食用香料,是化合物甲與苯氧乙酸發(fā)生酯化反應的產(chǎn)物。右圖為苯氧乙酸的結(jié)構簡式。
(1)甲一定含有的官能團的名稱是___________________。
(2)5.8 g甲完全燃燒可產(chǎn)生0.3 mol CO2和0.3 mol H2O,甲蒸氣對氫氣的相對密度是29,甲分子中不
含甲基,且為鏈狀結(jié)構,其結(jié)構簡式是______________(碳碳雙鍵上連有羥基的結(jié)構不穩(wěn)定)
(3)苯氧乙酸有多種酯類的同分異構體,其中能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應,且苯環(huán)上有兩種一硝基取代物的同分異構體是(寫出任意兩種的結(jié)構簡式)____________________ ________________
(4)已知:
菠蘿酯的合成路線如下:
①試劑X不可選用的是(選填字母)________。
a. Na2CO3溶液 b.NaOH溶液 c.NaHCO3溶液 d.Na
②丙的結(jié)構簡式是__________________,反應Ⅱ的反應類型是____________。
③反應Ⅳ的化學方程式是_________________________________
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】【加試題】硼與鋁為同族元素。據(jù)報道硼和鎂形成的化合物刷新了金屬化合物超導的最高紀錄,硼、鎂及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛;硼酸(H3BO3)是極弱的一元弱酸。硼鎂礦主要成分為Mg2B2O5.H2O,用硼鎂礦、碳銨法實驗室制備硼酸的主要流程如下:
請回答:
(1)步驟①中實驗室需要把硼鎂礦放在 儀器中焙燒(填實驗儀器)。
(2)步驟③中采用減壓過濾,該小組同學所用的裝置如右圖所示,若實驗過程中發(fā)現(xiàn)倒吸現(xiàn)象,應采取最簡單的實驗操作是 ;從NH4H2BO3溶液獲得硼酸晶體蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥獲得硼酸晶體,下列實驗條件容易使得到的硼酸晶體有較大顆粒的是 。
A.較高溫度下快速蒸發(fā)
B.用冰水冷卻 NH4H2BO3溶液
C.采用較稀的NH4H2BO3溶液
(3)硼酸是極弱的一元弱酸,用離子方程式表示硼酸溶液顯酸性的原因 ;硼酸溶解度如下圖所示,從操作③中獲得H3BO3晶體需要洗滌、干燥,洗滌過程中需要用 (填“冷水”或“熱水”),你的理由是 ;
(4)測定硼酸晶體純度的試驗方法是,取0.5000g樣品與錐形瓶中,滴加甘油,微熱使樣品溶解,迅速冷卻至室溫,滴加指示劑,用NaOH標準溶液滴定至15.80ml時到達終點。已知:每1.00mlNaOH滴定液相當于30.92mg的H3BO3,則該樣品中H3BO3的質(zhì)量分數(shù)為 ;
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、Z、P、Q為周期表前四周期中原子序數(shù)依次增大的元素。X原子2p能級有兩個未成對電子,但沒有空軌道。Y原子K層的電子數(shù)與M層的電子數(shù)的乘積等于其L層的電子數(shù)。Z與X同族。P原子的基態(tài)+2價陽離子的價電子排布為3d2。Q位于第ⅠB族。根據(jù)以上信息,回答下列問題。
(1)X的基態(tài)原子核外有 種不同運動狀態(tài)的電子。
(2)Y與X可以形成多種復雜陰離子,如圖所示,若其中a對應的陰離子化學式為SiO44—,則c對應的陰離子的化學式為 。
(3)Z能形成很多種含氧酸,如H2ZO3、H2ZO4。Z的某種含氧酸分子式為H2Z2O7,屬于二元酸,已知其結(jié)構中所有原子都達到穩(wěn)定結(jié)構,且不存在非極性鍵,試寫出其結(jié)構式 (配位鍵須注明)。
(4)P與X形成的某種晶體的晶胞結(jié)構如圖所示,其晶體的化學式為 ,P的配位數(shù)為 。
(5)向盛有QZX4的溶液中加入氨水至過量,現(xiàn)象為 ,相關反應的離子方程式為 。NF3的空間構型是 ,NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因是 。
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