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某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质.实验室中以该矿样为原料制备CuCl2•2H2O晶体,流程如下:(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19g•mL-1)的盐酸配制500mL6mol•L-1的盐酸,需
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某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质.实验室中以该矿样为原料制备CuCl2•2H2O晶体,流程如下:
(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19g•mL-1)的盐酸配制500mL 6mol•L-1的盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有______、______.
(2)①若在实验室中完成系列操作a.则下列实验操作中,不需要的是______ (填下列各项中序号).
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-⇌CuCl42-(黄色)+4H2O.
欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,除滤液A外,下列试剂中,还需要的是______ (填下列各项中序号). a.FeCl3固体 b.CuCl2固体 c.蒸馏水
(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程,查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时,固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示.
①CuS矿样在焙烧过程中,有Cu2S、CuO•CuSO4、CuSO4、CuO生成,转化顺序为下列四阶段:
CuS
Cu2S
CuO•CuSO4
CuSO4
CuO
第①步转化主要在200~300°C范围内进行,该步转化的化学方程式为
②300~400°C范围内,固体质量明显增加的原因是______,上图所示过程中,CuSO4固体能稳定存在的阶段是______(填下列各项中序号).
a.一阶段 b、二阶段 c、三阶段 d、四阶段
③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程,并验证所得气体为SO2和O2的混合物.
a.装置组装完成后,应立即进行气密性检查,请写出检查A-D装置气密性的操作______.
b.当D装置中产生白色沉淀时,便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物.你认为装置D中原来盛有的溶液为______ 溶液.
c.若原CuS矿样的质量为l0.0g(含加热不反应的杂质),在实验过程中,保持温度在760°C左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.4g,则原矿样中CuS的质量分数为______.
(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19g•mL-1)的盐酸配制500mL 6mol•L-1的盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有______、______.
(2)①若在实验室中完成系列操作a.则下列实验操作中,不需要的是______ (填下列各项中序号).
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-⇌CuCl42-(黄色)+4H2O.
欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,除滤液A外,下列试剂中,还需要的是______ (填下列各项中序号). a.FeCl3固体 b.CuCl2固体 c.蒸馏水
(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程,查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时,固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示.
①CuS矿样在焙烧过程中,有Cu2S、CuO•CuSO4、CuSO4、CuO生成,转化顺序为下列四阶段:
CuS
① |
② |
③ |
④ |
第①步转化主要在200~300°C范围内进行,该步转化的化学方程式为
2CuS+O2
Cu2S+SO2
| ||
2CuS+O2
Cu2S+SO2
.
| ||
②300~400°C范围内,固体质量明显增加的原因是______,上图所示过程中,CuSO4固体能稳定存在的阶段是______(填下列各项中序号).
a.一阶段 b、二阶段 c、三阶段 d、四阶段
③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程,并验证所得气体为SO2和O2的混合物.
a.装置组装完成后,应立即进行气密性检查,请写出检查A-D装置气密性的操作______.
b.当D装置中产生白色沉淀时,便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物.你认为装置D中原来盛有的溶液为______ 溶液.
c.若原CuS矿样的质量为l0.0g(含加热不反应的杂质),在实验过程中,保持温度在760°C左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.4g,则原矿样中CuS的质量分数为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)配制500mL 6mol•L-1的盐酸需要的仪器有:量筒、烧杯、500mL容量瓶、玻璃棒外、胶头滴管,使用还缺少:胶头滴管、500mL容量瓶,
故答案为:胶头滴管;500mL容量瓶;
(2)①操作a实验的目的是从氯化铜溶液中得到CuCl2•2H2O,需要的操作方法按照操作顺序依次是:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,所以需要的装置为a、b,不需要的为c和d,
故答案为:cd;
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-═CuCl42-(黄色)+4H2O,欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,则需要改变条件,看是否有平衡移动,因此实验中进入水后溶液蓝色加深,即可证明存在平衡;不能加入氯化铁固体或氯化铜固体,原因是铁离子和铁离子本身有颜色,实验c正确,
故答案为:c;
(3)①根据CuS矿样在焙烧过程中转化顺序可知,第①步反应为氯化铜转化成硫化亚铜,反应的化学方程式为:2CuS+O2
Cu2S+SO2,
故答案为:2CuS+O2
Cu2S+SO2;
②根据图象曲线变化可知,300~400℃范围内固体有硫化亚铜转化为磷酸铜,所以固体质量明显增加;当固体质量最大时,固体的主要成分为硫酸铜,所以CuSO4固体能稳定存在的阶段为第三阶段,
故答案为:Cu2S转化为CuSO4;c;
③a.关闭分液漏斗活塞,在D中加水至淹没下端管口,微热A中圆底烧瓶看到D中有气泡冒出,停止微热后导管中有一小段水柱回流,
故答案为:关闭分液漏斗活塞,在D中加水至淹没下端管口,微热A中圆底烧瓶看到D中有气泡冒出,停止微热后导管中有一小段水柱回流,则气密性好;
b.第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物,二氧化硫与氧气能够与氯化钡溶液反应生成难溶物硫酸钡,所以装置D可以使用氯化钡溶液检验二氧化硫和氧气,
故答案为:氯化钡;
c.若原CuS矿样的质量为10.0g,在实验过程中,保持温度在760℃左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.0g,最后得到的固体为氧化铜,氧化铜的物质的量为:
=0.1mol,根据铜元素守恒,硫化铜的物质的量为0.1mol,
所以硫化铜的质量分数为:
×100%=96%,
故答案为:96%.
故答案为:胶头滴管;500mL容量瓶;
(2)①操作a实验的目的是从氯化铜溶液中得到CuCl2•2H2O,需要的操作方法按照操作顺序依次是:蒸发浓缩、冷却结晶和过滤,所以需要的装置为a、b,不需要的为c和d,
故答案为:cd;
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-═CuCl42-(黄色)+4H2O,欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,则需要改变条件,看是否有平衡移动,因此实验中进入水后溶液蓝色加深,即可证明存在平衡;不能加入氯化铁固体或氯化铜固体,原因是铁离子和铁离子本身有颜色,实验c正确,
故答案为:c;
(3)①根据CuS矿样在焙烧过程中转化顺序可知,第①步反应为氯化铜转化成硫化亚铜,反应的化学方程式为:2CuS+O2
| ||
故答案为:2CuS+O2
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②根据图象曲线变化可知,300~400℃范围内固体有硫化亚铜转化为磷酸铜,所以固体质量明显增加;当固体质量最大时,固体的主要成分为硫酸铜,所以CuSO4固体能稳定存在的阶段为第三阶段,
故答案为:Cu2S转化为CuSO4;c;
③a.关闭分液漏斗活塞,在D中加水至淹没下端管口,微热A中圆底烧瓶看到D中有气泡冒出,停止微热后导管中有一小段水柱回流,
故答案为:关闭分液漏斗活塞,在D中加水至淹没下端管口,微热A中圆底烧瓶看到D中有气泡冒出,停止微热后导管中有一小段水柱回流,则气密性好;
b.第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物,二氧化硫与氧气能够与氯化钡溶液反应生成难溶物硫酸钡,所以装置D可以使用氯化钡溶液检验二氧化硫和氧气,
故答案为:氯化钡;
c.若原CuS矿样的质量为10.0g,在实验过程中,保持温度在760℃左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.0g,最后得到的固体为氧化铜,氧化铜的物质的量为:
8.0g |
80g/mol |
所以硫化铜的质量分数为:
96g/mol×0.1mol |
10.0g |
故答案为:96%.
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