综合题15.0分
化学

黄铜矿是工业炼铜的主要原料,其主要成分为CuFeS2,现有一种天然黄铜矿(含SiO2),为了测定该黄铜矿的纯度,甲同学设计了如图1实验:

现称取研细的黄铜矿样品1.84g,在空气存在下进行煅烧,生成Cu、Fe3O4和SO2气体,实验后取d中溶液的置于锥形瓶中,用0.05mol/L标准碘溶液进行滴定,消耗标准溶液20mL.请回答下列问题:

35.将样品研细后再反应,其目的是       

36.装置a和c的作用分别是_            (填标号,可以多选).

a.除去SO2气体 b.除去空气中的水蒸气 c.有利于气体混合

d.有利于观察空气流速 e.除去反应后多余的氧气

37.滴定达终点时的现象是        

38.上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是       

39.通过计算可知,该黄铜矿的纯度为      

40.方法一:用如图2装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的是      (填序号).

41.方法二:将原装置d中的试液改为Ba(OH)2,但测得的黄铜矿纯度却产生了+1%的误差,假设实验操作均正确,可能的原因主要有      

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

增大接触面积,使原料充分反应、加快反应速率

解析

将样品研细后再反应,有利于增大反应物的接触面积,能使原料充分反应且加快反应速率,

故答案为:增大接触面积,使原料充分反应、加快反应速率;

考查方向

化学反应速率的影响因素

解题思路

将样品研细后再反应,有利于增大反应物的接触面积,能使原料充分反应且加快反应速率;

易错点

本题考查化学反应速率的影响因素,掌握化学反应速率常见的影响因素是解题的关键,平时要注意基础知识的积累,难度较小。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

bd e

解析

由于要测定物质的纯度,需要排除外界干扰,所以a的作用为除去空气中的水蒸气,同时对反应速率进行调控,装置c中铜网的作用是吸收没有反应完的氧气,防止对后面数据产生干扰,

故答案为:bd;e;

考查方向

物质的分离与提纯;化学装置的作用分析

解题思路

由于要测定物质的纯度,需要排除外界干扰,所以a的作用为除去空气中的水蒸气,同时对反应速率进行调控,装置c中铜网的作用是吸收没有反应完的氧气,防止对后面数据产生干扰;

易错点

本题考查装置的作用分析,根据流程图能较准确的对装置作用进行分析,掌握常见的物质分离与提纯的实验方法是解题的关键,难度不大。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色

解析

装置d中检验的是二氧化硫,滴加碘水时,二氧化硫与碘反应,当溶液中有碘单质出现即说明滴定完全,碘遇淀粉变蓝,溶液由无色变为蓝色,

故答案为:锥形瓶中的溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色;

考查方向

中和滴定

解题思路

装置d中检验的是二氧化硫,滴加碘水时,二氧化硫与碘反应,当溶液中有碘单质出现即说明滴定完全,碘遇淀粉变蓝,溶液由无色变为蓝色;

易错点

本题考查中和滴定终点的判断,根据反应中指示剂的颜色变化即可回答,注意语言的准确性。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确

解析

反应解释后仍需通一段时间的空气,可以使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确,

故答案为:使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确;

考查方向

化学实验操作

解题思路

由于黄铜矿煅烧时产生了二氧化硫气体,所以反应解释后仍需通一段时间的空气,可以使反应生成的SO2全部进入d装置中,使结果精确;

易错点

本题考查实验操作的应用,二氧化硫是否能全部吸收是实验成败的关键,依此分析即可。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

50%

解析

根据黄铁矿的煅烧反应以及中和滴定反应可知CuFeS2~2SO2~2I2,由题

n(I2)= 0.05mol/L×0.02L=0.01mol,则n(CuFeS2)=1/2×10×0.01mol=0.05mol,质量为0.05mol×184g/mol=0.92g,其纯度为,

故答案为:50%;

乙同学在甲同学实验的基础上,设计了两种与甲不同的吸收方法,并对吸收产物进行有关处理,同样也测出了黄铜矿的纯度。

考查方向

物质纯度的计算

解题思路

根据黄铁矿的煅烧反应以及中和滴定反应整理出对应的关系式,根据关系式进运算;

易错点

本题考查物质纯度的计算,根据纯度的计算公式运算即可,注意计算的准确性,难度不大。

第6小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

装置d的作用在于吸收二氧化硫并计算出其质量,装置①不能吸收二氧化硫,装置②可吸收二氧化硫,通过溶液质量的变化可得二氧化硫的质量,装置③不行因为之前通入的空气会占掉一部分体积,

故答案为:②;

考查方向

实验方案的评价

解题思路

装置d的作用在于吸收二氧化硫并计算出其质量,装置①不能吸收二氧化硫,装置②可吸收二氧化硫,通过溶液质量的变化可得二氧化硫的质量,装置③不行因为之前通入的空气会占掉一部分体积;

易错点

本题考查实验方案的设计与评价,掌握反应的实质是解题的关键,根据d装置的作用分析即可。

第7小题正确答案及相关解析

正确答案

空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀或BaSO3被氧化成BaSO4

解析

装置d的作用在于吸收二氧化硫并计算出其质量,改用氢氧化钡后除了能吸收二氧化硫还能吸收空气中的二氧化碳,同时生成的亚硫酸钡可能会被氧化成硫酸钡,

故答案为:空气中的CO2与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀或BaSO3被氧化成BaSO4

考查方向

实验误差分析

解题思路

装置d的作用在于吸收二氧化硫并计算出其质量,改用氢氧化钡后除了能吸收二氧化硫还能吸收空气中的二氧化碳,同时生成的亚硫酸钡可能会被氧化成硫酸钡;

易错点

本题考查实验误差分析,注意改动装置后对于实验产生的影响,抓住装置的作用以及之前的反应原理是关键,难度不大。