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粗CuO是將工業廢銅、廢銅合金等高溫焙燒而成的，雜質主要是鐵的氧化物及泥沙。以粗CuO為原料制備膽礬的主要流程如下：

經操作I得到粗膽礬，操作III得到精制膽礬。兩步操作相同，具體包括蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥等步驟。
已知：、、轉化為相應氫氧化物時，開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表：

 



開始沉淀時的pH
2.7
7.6
5.2
完全沉淀時的pH
3.7
9.6
6.4
 
（1）溶解、過濾需要用到玻璃棒，它的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）寫出加入3% H2O2后發生反應的離子方程式　　　　　　　 　　　　　　　　。（原溶液顯酸性）。
（3）加稀氨水調節pH應調至范圍　　　　　　。下列物質可用來替代稀氨水的是　　　　。（填字母）
A．NaOH      B．Cu(OH)2      C．CuO        D．NaHCO3
（4）操作III析出膽礬晶體后，溶液中還可能存在的溶質為CuSO4、H2SO4、________________。
（5）某學生用操作III所得膽礬進行“硫酸銅晶體結晶水含量”的測定，數據記錄如下表所示：
 
第一次實驗
第二次實驗
坩堝質量（g）
14.520
14.670
坩堝質量晶體質量（g）
17.020
18.350
第一次加熱、冷卻、稱量（g）
16.070
16.989
第二次加熱、冷卻、稱量（g）
16.070
16.988
兩次都無須再做第三次加熱、冷卻、稱量，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，該生此次實驗的相對誤差為　　　　　　　%（保留1位小數），產生實驗誤差的原因可能是
　　　　　　　　（填字母）。
A．加熱前稱量時坩堝未完全干燥      B．該膽礬中含有受熱不分解的雜質
C．加熱后坩堝放在干燥器中冷卻      D．玻璃棒上沾有的固體未刮入坩堝

（1）攪拌、引流 (1分)
（2）2Fe2＋ +H2O2 +2H＋ →2Fe3＋ +2H2O  (2分)
（3）3.7~5.2  (1分) ； BC(2分)
（4）(NH4)2SO4或NH4HSO4  (1分，寫到一個即給分)
（5）已達恒重  (1分)；+4.2%  (2分)；AD (2分)

解析試題分析：（1）溶解、過濾需要用到玻璃棒，它的作用是攪拌、引流。
（2）由于雙氧水不穩定，加熱易分解生成氧氣和水。由于在加入雙氧水之前溶液的溫度較高，所以加入3% H2O2之前必須進行冷卻操作。由于亞鐵離子沉淀的pH較大，所以必須將其氧化成鐵離子沉淀，因此加入雙氧水的目的是氧化亞鐵離子，反應的離子方程式為2Fe2+ + H2O2 + 2H+＝ 2Fe3+ +2H2O。
（3）要得到膽礬，就必須除去溶液中的鐵離子，則根據沉淀時的pH值可知，調節溶液pH的目的是使Fe3+完全轉變成Fe(OH)3沉淀；鐵離子完全沉淀時的pH＝3.7，而銅離子開始沉淀時的pH＝5.2，所以溶液的pH應調節到3.7～5.2之間。由于在調節pH的同時，不能引入雜質，因此應該選擇氧化銅，Cu(OH)2 來調節溶液的pH。
（4）操作III析出膽礬晶體后，溶液中還可能存在的溶質為CuSO4、H2SO4、(NH4)2SO4或NH4HSO4。
（5）根據表中的數據兩次實驗都已達恒重故沒必要再進行第三稱量。坩堝質量（g）（14.52+14.67）/2=" 14.595" 實驗1：晶體質量：17.02-14.595=2.425水的質量：17.02-16.07=0.95，水的質量分數：0.95/2.425=0.3917,實驗2：晶體質量：18.35-14.595=3.755水的質量：18.35-16.99=1.36，水的質量分數：1.36/3.755=0.3622,兩次平均水的質量分數：0.3769，五水硫酸銅中水的理論質量數：0.36，相對誤差（0.3769-0.360/0.36=0.042。產生實驗誤差是偏大，即水的質量較多或剩余固體的質量較少，其原因可能是A．加熱前稱量時坩堝未完全干燥有了多余的水，正確。B．該膽礬中含有受熱不分解的雜質會使結果偏低。C．加熱后坩堝放在干燥器中冷卻，不會帶來誤差。D．玻璃棒上沾有的固體未刮入坩堝，有一部分固體沒有得到稱量，相當于剩余的固體質量減小，正確。
考點：考查膽礬制備實驗設計與探究以及實驗相對誤差的分析處理等

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

氨基甲酸銨（NH2COONH4）是一種白色固體，易分解、易水解，可用作肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學興趣小組模擬工業原理制備氨基甲酸銨，反應的化學方程式如下：
2NH3（g）＋CO2（g）??NH2COONH4（s）　ΔH＜0。
（1）如圖所示裝置制取氨氣，你所選擇的試劑是________________________。

（2）制備氨基甲酸銨的裝置如圖13－7所示，把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中，不斷攪拌混合，生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當懸浮物較多時，停止制備。

注：四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質。
①發生器用冰水冷卻的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
液體石蠟鼓泡瓶的作用是________________________________________________________________________。
②從反應后的混合物中分離出產品的實驗方法是________________________________________________________________________
（填寫操作名稱）。為了得到干燥產品，應采取的方法是________（填寫選項序號）。
a．常壓加熱烘干
b．高壓加熱烘干
c．真空40 ℃以下烘干
③尾氣處理裝置如圖所示。

雙通玻璃管的作用：____________；濃硫酸的作用：______________________、__________________________________________________________________。
（3）取因部分變質而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品1.173 0 g，用足量石灰水充分處理后，使碳元素完全轉化為碳酸鈣，過濾、洗滌、干燥，測得質量為1.500 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質的量分數為________。[Mr（NH2COONH4）＝78，Mr（NH4HCO3）＝79，Mr（CaCO3）＝100]

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某種粗鹽中含有泥沙、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO等雜質。某同學在實驗室中設計了用這種粗鹽制備精鹽的方案如下(用于沉淀的試劑稍過量)：

請回答以下問題：
(1)為操作Ⅳ選擇所需儀器(用標號字母填寫)：________。

A．燒杯 B．試管 C．玻璃棒 D．分液漏斗　E．漏斗　F．酒精燈
G．蒸發皿
(2)操作Ⅲ中常用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液作為除雜試劑，則加入除雜試劑的順序為：NaOH溶液→________→________。
(3)操作Ⅲ中，判斷加入BaCl2已過量的方法是_________________________。
(4)操作Ⅴ應選擇的酸是________，若將操作Ⅴ與操作Ⅳ的先后順序對調，將會對實驗結果產生的影響是__________________________________________。
(5)操作Ⅵ是________(選擇合理操作的名稱，用標號字母按操作先后順序填寫)。
a．過濾、洗滌   b．蒸發、濃縮   c．萃取、分液   d．冷卻、結晶

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

草酸(H2C2O4)是一種弱酸，在工業中有重要作用。某同學查資料得知“菠菜中富含可溶性草酸鹽和碳酸鹽”，他將菠菜研磨成汁，熱水浸泡，經過濾得到溶液，加入足量的CaCl2溶液，產生白色沉淀，過濾、洗滌沉淀備用，然后對生成的沉淀進行探究。
(1)草酸鹽溶液呈弱堿性的原因是_____________________________________。
(2)該同學對生成的沉淀進行定性探究。
①提出合理假設。
假設1：只存在CaCO3；
假設2：既存在CaCO3，也存在CaC2O4；
假設3：___________________________________________________________。
②基于假設2，設計實驗方案，進行實驗。請在下表中寫出實驗步驟以及預期現象和結論。限選實驗試劑：
1 mol·L－1 H2SO4、0.1 mol·L－1鹽酸、0.01 mol·L－1 KMnO4溶液、澄清石灰水。

實驗步驟
預期現象和結論
步驟1：取少量沉淀于試管中，加入_________________________________
________________________________
_______________________________
_______________________________
說明沉淀中有CaCO3
步驟2：_________________________
________________________________
________________________________
 
(3)基于假設3，另一位同學對生成的沉淀進行定量探究。用稀鹽酸溶解生成的沉淀，并加水配制成100 mL溶液。每次準確移取25.00 mL該溶液，用0.010 mol·L－1 KMnO4標準溶液滴定，平均消耗標準溶液V mL。若菠菜樣品的質量為m g，則菠菜中草酸及草酸鹽(以C2O42—計)的質量分數為________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

某研究性學習小組的同學想通過下圖實驗裝置探究SO2與Na2O2反應的產物。（夾持裝置已略去，裝置的氣密性良好）

Ⅰ．實驗中裝置B可吸收水分，干燥SO2氣體，其目的是：_________________________。
裝置D除了吸收過量的SO2，避免污染空氣外，還起到的作用是：_________________。
Ⅱ．對C中固體產物提出如下假設：（假設Na2O2已全部反應）
假設1：__________。 假設2：只有Na2SO4； 假設3：既有Na2SO3又有Na2SO4。
（1）甲同學認為SO2與Na2O2的反應不同于CO2，應為假設2成立，請據此寫出C中所發生反應的化學方程式：_____________________。
（2）若假設2成立，為確定C中固體產物的成分，甲同學設計如下實驗：

得出結論：C中固體產物只有Na2SO4。該方案是否合理？答：__________。（填“是”或“否”）理由是______________________________。
（3）乙同學為證明假設3成立，設計如下實驗。
實驗步驟和結論為：
①取少量C中固體產物于試管中，加入適量的蒸餾水溶解；
②滴加過量的1mol?L－1BaCl2溶液，若產生白色沉淀，則證明C中固體產物中有_________；
③滴加適量的1mol?L－1稀鹽酸，若白色沉淀部分溶解，并產生刺激性氣味氣體，則證明C中固體產物中有___________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

無水硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體，受熱溫度不同生成的氣體成分也不同。氣體成分可能含SO3、SO2和O2中的一種、兩種或三種。某化學課外活動小組設計探究性實驗，測定反應產生的SO3、SO2和O2的物質的量，并計算確定各物質的化學計量數，從而確定CuSO4分解的化學方程式。實驗用到的儀器如下圖所示：

【提出猜想】
猜想I．硫酸銅受熱分解所得氣體的成分可能只含SO3一種；
猜想Ⅱ．硫酸銅受熱分解所得氣體的成分可能只含_______兩種。
猜想Ⅲ．硫酸銅受熱分解所得氣體的成分可能含有_______三種。
【實驗探究】
已知實驗結束時，硫酸銅完全分解。
（1）組裝探究實驗的裝置，按從左至右的方向，各儀器接口連接順序為①→⑨→⑩→⑥→⑤→____→_____→_____→______→②。(填接口序號)
（2）若實驗結束時裝置B中量筒沒有收集到水，則證明猜想_______(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ’’)正確。
（3）有兩個實驗小組進行該實驗，由于加熱時的溫度不同，實驗結束后，測得相關數據也不
同，數據如下：

請通過計算，推斷出在第一小組和第二小組的實驗條件下CuSO4分解的化學方程式：
第一小組：_____________________________________________________________;
第二小組：_____________________________________________________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

硫酸亞錫（SuSO4）是一種重要的硫酸鹽，廣泛應用于鍍錫工業。某研究小組設計SnSO4制備路線如下：

查閱資料：
I．酸性條件下，錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式，Sn2+易被氧化。
II．SnC12易水解生成堿式氯化亞錫[Sn(OH)Cl]。
回答下列問題：
（1）SnC12粉末需要加濃鹽酸進行溶解，請用化學方程式說明原因___________________。
（2）在SnC12溶液中加入Sn粉的作用有兩個：①調節溶液pH ②_________________。
（3）操作I中使用的玻璃儀器有___________________。
（4）該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度（雜質不參與反應）：
①將試樣溶于鹽酸中，發生的反應為：Sn+2HCl═SnCl2+H2↑；
②加入過量的FeCl3，發生的反應為：SnCl2+ FeCl3= SnCl4+ FeCl2
③用已知濃度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+，發生的反應為：6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O
滴定時，K2Cr2O7溶液應該裝在____________（填“酸式”或“堿式”）滴定管中。
若取2．0g錫粉，經上述各步反應后，共用去0．100mol/L K2Cr2O7溶液40．00mL，錫粉中錫的質量分數是____________________。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

三草酸合鐵（Ⅲ）酸鉀晶體(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)有很重要的用途�？捎萌缦铝鞒虂碇苽�。根據題意完成下列各題：

（1）要從溶液中得到綠礬，必須進行的實驗操作是                 。（按前后順序填）
a．過濾洗滌     b．蒸發濃縮     c．冷卻結晶    d．灼燒    e．干燥
某興趣小組為測定三草酸合鐵酸鉀晶體（K3[Fe(C2O4)3]·3H2O）中鐵元素含量，做了如下實驗：
步驟1：稱量5.000g三草酸合鐵酸鉀晶體，配制成250ml溶液。
步驟2：取所配溶液25.00ml于錐形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳，同時，MnO4— 被還原成Mn2+。向反應后的溶液中加入一定量鋅粉，加熱至黃色剛好消失，過濾，洗滌，將過濾及洗滌所得溶液收集到錐形瓶中，此時，溶液仍里酸性。
步驟3：在酸性條件下，用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步驟二所得溶液至終點，共做三次實驗，平均消耗KMnO4溶液20.00ml，滴定中MnO4—，被還原成Mn2+。
（2）步驟1中，配制三草酸合鐵酸鉀溶液需要使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒以外還有                  ；
主要操作步驟依次是：稱量、溶解、轉移、        、定容、搖勻。
（3）步驟2中，加入鋅粉的目的是                              。
（4）步驟3中，發生反應的離子方程式為：                                       。
（5）步驟2中，若加入的KMnO4的溶液的量不夠，則測得的鐵含量       。（選填“偏低”、“偏高”、“不變”）
（6）某同學將8.74 g無水三草酸合鐵酸鉀（K3[Fe(C2O4)3]）在一定條件下加熱分解，所得固體的質量為5.42g，同時得到密度為1.647 g/L（已折合成標準狀況下）氣體（是物質的量之比為4：5的混合氣體）。研究固體產物得知，鐵元素不可能以三價形式存在，而鹽只有K2CO3。寫出該分解反應的化學方程式                                  。

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

實驗室制取乙烯的反應原理為：CH3CH2OHCH2=CH2↑＋H2O，反應時，常因溫度過高而使乙醇和濃H2SO4反應生成少量的SO2，有人設計下列實驗確認上述混合氣體中有乙烯和二氧化硫。

試回答下列問題：
（1）圖中①②③④裝置盛放的試劑分別是（填選項字母）：①_________，④_________。

A．品紅溶液B．NaOH溶液C．濃硫酸D．酸性高錳酸鉀溶液
（2）能說明SO2存在的現象是___________________________________________________。
（3）確證乙烯存在的現象是_______________________________________________________________。

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