Question

【題目】某銅礦主要含Cu2（OH）2CO3,還含少量Fe、Si的化合物。實(shí)驗(yàn)室以此銅礦石為原料制備CuSO4·5H2O及CaCO3，部分步驟如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）溶液A除含有Cu2+外，還可能含有的金屬離子有________（填離子符號(hào)）；驗(yàn)證所含離子所用的試劑是在__________。

（2）可用生成的CO2制取優(yōu)質(zhì)碳酸鈣。制備時(shí)，先向氯化鈣溶液中通入氨氣，再通入CO2。

①實(shí)驗(yàn)室通常采用加熱氯化銨和氫氧化鈣混合物的方法制取氨氣。某學(xué)習(xí)小組選取下圖所給部分裝置制取并收集純凈的氨氣。

如果按氣流方向連接各儀器接口，你認(rèn)為正確的順序?yàn)?/span>

a→_________、_________→_________、_________→i。

其中與i相連漏斗的作用是______________。

②為探究氨氣和氯氣的反應(yīng)

a. 裝置A、B，B裝置內(nèi)的藥品依次是____________、____________。

b.裝置C可用于探究氯氣與氨氣（已知氯氣和氨氣可發(fā)生反應(yīng)：3Cl2+2NH3=N2+6HCl）的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)打開(kāi)開(kāi)關(guān)1、3，關(guān)閉2，先向燒瓶中通入____________，然后關(guān)閉1、3，打開(kāi)2，向燒瓶中緩緩?fù)ㄈ胍欢�量的另一種氣體。實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后向燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)。

（3）測(cè)定銅礦石中Cu2（OH）2CO3質(zhì)量百分含量的方法是：

a．將1.25g銅礦石制取的CuSO4·5H2O于錐形瓶中，加入適量水完全溶解；

b．向溶液中加入100mL0.25mol/L的氫氧化鈉溶液使Cu2+完全沉淀；

c．過(guò)濾；

d．濾液中的氫氧化鈉溶液用0.5mol/L鹽酸滴定至終點(diǎn)，耗用10mL鹽酸。則銅礦石中Cu2（OH）2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)____________。

Answer 1

【答案】（l）Fe2+、Fe3+酸性高錳酸鉀溶液（或鐵氰化鉀溶液）、KSCN溶液

（2）①a—g、h—e、d—i（2分〉，防止倒吸（1分）；

②a 飽和食鹽水、濃硫酸（2分，各1分）b 氯氣（1分）（3）88.8%（2分）

【解析】

試題分析：（1）Cu2（OH）2CO3以及Fe、Si的化合物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、硫酸亞鐵、硫酸鐵。二氧化硅與稀硫酸不反應(yīng)，所以溶液中A中除含有Cu2+外，還可能含有的金屬離子有Fe2+、Fe3+；亞鐵離子具有還原性，能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，因此可以檢驗(yàn)亞鐵離子。檢驗(yàn)鐵離子可以用KSCN溶液檢驗(yàn)。

（2）①根據(jù)裝置圖可知，A裝置是制備氨氣的。由于生成的氨氣中含有水蒸氣，所以需要干燥，選用堿石灰干燥。氨氣的密度小于空氣的，且氨氣極易溶于水，所以應(yīng)該用向下排空氣法收集，且需要將多余的氨氣進(jìn)行吸收，因此正確的操作順序是a→g、h→e、d→ i；氨氣極易溶于水，因此與i相連的漏斗的作用是防止倒吸。②依據(jù)制備氯氣裝置是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)，生成的氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，通過(guò)飽和食鹽水除去氯化氫，通過(guò)濃硫酸除去水蒸氣；實(shí)驗(yàn)時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān)1、3，關(guān)閉2向燒瓶中通入氯氣，然后關(guān)閉1、3，打開(kāi)2，向燒瓶中緩慢通入一定量的氨氣，實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)濃厚的白煙并在容器內(nèi)壁凝結(jié)；

（3）消耗鹽酸的物質(zhì)的量是0.01L×0.5mol/L＝0.005mol，則根據(jù)方程式NaOH ＋ HCl＝NaCl ＋ H2O可知，與鹽酸反應(yīng)的氫氧化鈉是0.005mol。氫氧化鈉的物質(zhì)的量是0.1L × 0.25 mol/L ＝ 0.025mol，則與硫酸銅反應(yīng)的氫氧化鈉是0.025mol － 0.005mol ＝ 0.020mol。則根據(jù)方程式2NaOH ＋ CuSO4＝Cu（OH）2↓ ＋ Na2SO4可知，硫酸銅的物質(zhì)的量是0.020mol ÷ 2＝0.010mol，所以根據(jù)原子守恒可知，銅礦石中Cu2（OH）2CO3的物質(zhì)的量是0.010mol ÷ 2＝0.005mol，所以Cu2（OH）2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 × 100%＝88.8%。