产率和纯度,故C错误;D.在没有Cl存在的情况下,反应2Cu=Cu+Cu趋于完全,D正确,答案选C。
【名师点睛】本题考查溶度积常数的计算及平衡的移动,涉及电解原理的应用,难点是既要考虑电解循环溶液中,既要考虑较高浓度的Cl?会腐蚀阳极板而增大电解能耗,同时隐含了Cu的氧化性大于Zn,当溶液中Cu浓度较高时易在阴极发生还原反应,影响了锌的纯度与产率。 26.(14分)
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通
入空气,溶液逐渐变红。由此可知:______________、_______________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将
样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
2+
2+
2+
-+2+
①仪器B的名称是____________________。
②将下列实验操作步骤正确排序___________________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。 a.点燃酒精灯,加热
b.熄灭酒精灯
c.关闭K1和K2 f.冷却至室温
d.打开K1和K2,缓缓通入N2 e.称量A
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________________(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使x__________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,
缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为_________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为_______________。 a.品红
b.NaOH
c.BaCl2
d.Ba(NO3)2
e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
【答案】
(1)样品中无Fe;硫酸亚铁易被空气氧化为硫酸铁; (2)①干燥管 ② dabfce ③
3+
7(6m2-m3);偏小;
(9m3-m1)高温(3)①c、a;产生白色沉淀、品红溶液褪色;②2FeSO4======= Fe2O3+SO2↑+SO3 【解析】
为(m2-m3)g,
FeSO4·xH2O
△ FeSO4 + xH2O
152 18x (m3-m1)g (m2-m3)g
则:
,解得:x=
;
若实验时按a、d次序操作,在加热过程中硫酸亚铁被空气氧化为硫酸铁,导致m3增加,因此x偏小;
【名师点睛】以绿矾为载体考查无机物的性质实验方案的探究,通常解答综合性实验设计与评价题的基本
流程:原理→反应物质→仪器装置→现象→结论→作用意义→联想。具体分析为:①实验是根据什么性质和原理设计的?实验的目的是什么?②所用各物质名称、状态、代替物(根据实验目的和相关的化学反应原理,进行全面的分析比较和推理,并合理选择)。③有关装置:性能、使用方法、适用范围、注意问题、是否有替代装置可用、仪器规格等。④有关操作:技能、操作顺序、注意事项或操作错误的后果。⑤实验现象:自下而上,自左而右全面观察。⑥实验结论:直接结论或导出结论。 27.(15分)
重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:
高温FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3???? Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是____________,滤渣2的主要成分是____________及含硅杂质。 (3)步骤④调滤液2的pH使之变____________________(填“大”或“小”),原因是_________(用
离子方程式表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7
固体。冷却到___________________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80℃
b.60℃
c.40℃
d.10℃
步骤⑤的反应类型是___________________。
(5)某工厂用m1 kg 铬铁矿粉(含Cr2O3 40%)制备K2Cr2O7,最终得到产品 m2 kg,产率为_____________。 【答案】(1)2:7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
(2)铁 Al(OH)3
(3)小 增大溶液中H,促进平衡2CrO4+2H(4)d 复分解反应 (5)
+
2-+
Cr2O7+H2O正向移动
2-
190m2?100%
147m1SiO3及CrO4,调节溶液pH并过滤后得滤渣2为Al(OH)3;
(3)滤液2调节pH的目的是提高溶液的酸性,pH变小;因为溶液中存在2CrO4+2H
溶液中H浓度,可促进平衡正向移动,提高溶液中Cr2O7的浓度;
+
2-2-+
2-2-
Cr2O7+H2O,增大
2-
【名师点睛】考查制备实验方案的设计与评价,涉及氧化还原反应离子方程式配平、盐类水解的应用及混
合物的分离与提纯等,解题时要求对整个流程进行认识分析,对流程中每一个反应池或操作中出现的