題目列表(包括答案和解析)
(8分)鋅鋁合金的主要成分有Zn、Al、Cu、Si等元素。實驗室測定其中Cu含量的步驟如下:①稱取該合金樣品1.1g,用HCl和H2O2溶解后,煮沸除去過量H2O2,過濾,濾液定容于250mL容量瓶中。
②用移液管移取50.00mL濾液于250mL碘量瓶中,控制溶液的pH=3~4,加入過量KI溶液(生成CuI和I2)和指示劑,用0.01100mol×L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2至終點(反應:I2 + 2S2O32- = 2I- + S4O62-),消耗Na2S2O3溶液6.45mL。
⑴寫出步驟①溶解Cu的離子方程式 。
⑵判斷步驟②滴定終點的方法是 。
⑶計算合金中Cu的質量分數。
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下列兩題分別對應于“物質結構與性質”和“實驗化學”兩個選修課程模塊的內容,請你選擇其中一題作答,如果兩題全做,則按A題評分。
A.(12分)【物質結構與性質】
1915年諾貝爾物理學獎授予Henry Bragg和Lawrence Bragg,以表彰他們用X射線對晶體結構的分析所作的貢獻。
⑴科學家通過X射線探明,NaCl、KCl、MgO、CaO晶體結構相似,其中三種晶體晶格能數據如下表:
| 晶體 | NaCl | KCl | CaO |
| 晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3 401 |
4種晶體NaCl、KCl、MgO、CaO熔點由高到低的順序是 ▲ 。
⑵科學家通過X射線推測膽礬中既含有配位鍵,又含有氫鍵,其結構示意圖可簡單表示如下,其中配位鍵和氫鍵均采用虛線表示。
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①寫出基態Cu原子的核外電子排布式 ▲ ;金屬銅采用下列 ▲ (填字母代號)堆積方式。
A B C D
②寫出膽礬晶體中水合銅離子的結構簡式(必須將配位鍵表示出來) ▲ 。
③水分子間存在氫鍵,請你列舉兩點事實說明氫鍵對水的性質的影響 ▲ 。
④SO42-的空間構型是 ▲ 。
B.(12分)【實驗化學】
硫酸亞鐵銨的化學式為(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O,又名莫爾鹽,是分析化學中常見的還原劑。某化學研究小組設計如下實驗來制備莫爾鹽并測定硫酸亞鐵銨的純度。
步驟一:鐵屑的處理與稱量。在盛有適量鐵屑的錐形瓶中加入Na2CO3溶液,加熱,過濾、洗滌、干燥、稱量,質量記為m1。
步驟二:FeSO4的制備。將上述鐵屑加入到一定量的稀H2SO4中,充分反應后過濾并用少量熱水洗滌錐形瓶和濾紙。濾液及洗滌液完全轉移至蒸發皿中。濾渣干燥后稱重,質量記為m2。
步驟三:硫酸亞鐵銨的制備。準確稱取所需質量的(NH4)2SO4加入“步驟二”中的蒸發皿中,緩緩加熱一段時間后停止,冷卻,待硫酸亞鐵銨結晶后過濾。晶體用無水乙醇洗滌并自然干燥,稱量所得晶體質量。
步驟四:用比色法測定硫酸亞鐵銨的純度。
回答下列問題:
⑴步驟三中稱取的(NH4)2SO4質量為 ▲ 。
⑵①鐵屑用Na2CO3溶液處理的目的是 ▲ 。制備FeSO4溶液時,用右圖裝置趁熱過濾,原因是 ▲ 。
②將(NH4)2SO4與FeSO4混合后加熱、濃縮,停止加熱的時機是 ▲ 。
③比色法測定硫酸亞鐵銨純度的實驗步驟為:Fe3+標準色階的配制、待測硫酸亞鐵銨溶液的配制、比色測定。標準色階和待測液配制時除均需加入少量稀HCl溶液外,還應注意的問題是 ▲ 。
④該實驗最終通過 ▲ 確定硫酸亞鐵銨產品等級。
(12分)為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應,某小組進行了以下探究活動:
【探究一】稱取鐵釘(碳素鋼)12.0 g放入30.0 mL濃硫酸中,加熱充分反應后得到溶液X,并收集到氣體Y。
(1)甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要確認其中是否含有Fe2+,應選擇加入的試劑為________(選填序號)
a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液
c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液
(2)乙同學取672mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中,發生反應:SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,經適當操作后得干燥固體4.66 g。由此推知氣體Y中SO2的體積分數為___________。
【探究二】分析上述實驗中SO2體積分數的結果,丙同學認為氣體Y中還可能含有H2和CO2氣體。為此設計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。![]()
(3)寫出產生CO2的化學方程式______________________________________
(4)裝置A中試劑的作用是_____________________裝置G的作用是
(5)簡述確認氣體Y中含有CO2的實驗現象___________________________。
(6)如果氣體Y中含有H2,預計實驗現象應是_________________________。
(12分)為研究鐵質材料與熱濃硫酸的反應,某小組進行了以下探究活動:
【探究一】稱取鐵釘(碳素鋼)12.0 g放入30.0 mL濃硫酸中,加熱充分反應后得到溶液X,并收集到氣體Y。
(1)甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要確認其中是否含有Fe2+,應選擇加入的試劑為________(選填序號)
a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液
c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液
(2)乙同學取672mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中,發生反應:SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,經適當操作后得干燥固體4.66 g。由此推知氣體Y中SO2的體積分數為___________。
【探究二】分析上述實驗中SO2體積分數的結果,丙同學認為氣體Y中還可能含有H2和CO2氣體。為此設計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。
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(3)寫出產生CO2的化學方程式______________________________________
(4)裝置A中試劑的作用是_____________________裝置G的作用是
(5)簡述確認氣體Y中含有CO2的實驗現象___________________________。
(6)如果氣體Y中含有H2,預計實驗現象應是_________________________。
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