题目内容
【题目】利用钛精矿(主要成分为TiO2)制备金属钛(Ti)的主要工艺流程如下:
(1)TiO2中钛元素的化合价是______。
(2)反应釜中搅拌的目的是______。
(3)推测反应釜废气中含CO,从元素守恒角度说明理由:______。
(4)合成器中发生反应的化学方程式是______。
【答案】+4 增加反应物的接触面积,增大反应速率,使反应更充分 因为反应物中含有碳元素和氧元素
【解析】
(1)TiO2中氧的化合价为-2,则根据物质的化合价代数和为零,得出钛的化合价为+4;
(2)反应釜中搅拌的目的是:增加反应物的接触面积,增大反应速率,使反应更充分;
(3)反应釜中的反应物为氯气、焦炭和钛铁矿,生成物为四氯化钛和废气,根据质量守恒定律可知,四氯化钛中只含有氯元素、钛元素,推测废气中含有一氧化碳是因为反应物中含有碳元素和氧元素;
(4)合成器中的反应为,四氯化钛蒸气和镁在800℃-1000℃的温度下反应生成钛和氯化镁,反应方程式为:。
【题目】同学们通过学习知道铜与盐酸、稀硫酸不能发生反应,但却发现化学老师用铜与浓硝酸制备出了NO2气体去做物理实验。同学们对此很感兴趣,在实验室对铜与硝酸的反应进行了探究。
实验I | 实验II | ||
实验装置 | 实验现象 | 实验装置 | 实验现象 |
铜片逐渐消失, 有无色气泡产生,试管中上部有红棕色气体出现;溶液由无色变为蓝色 | 铜片逐渐消失, 产生红棕色气体,溶液由无色变为绿色 |
(探究一)实验I中产生的无色气体是什么?
(查阅资料)
(1)硝酸(HNO3)与Cu反应生成硝酸铜和含氮元素的化合物;硝酸铜溶液呈蓝色
(2)含氮元素的某些气态物质的物理性质
NH3 | NO | NO2 | |
颜色 | 无色 | 无色 | 红棕色 |
气味 | 刺激性 | 刺激性 | |
溶解性 | 极易溶于水 | 难溶于水 | 可溶于水或硝酸 |
(3)NO2与水反应生成无色的硝酸和NO气体
(猜想与假设)无色气体可能是:①NH3 ②NO
(进行实验)同学们利用下图装置对产生的无色气体进行检验。
实验操作 | 实验现象 |
1. 打开弹簧夹,通入N2,一段时间后,关闭弹簧夹 | B、C中导管口有无色气泡冒出 |
2. 将C中导管伸入集气瓶中,打开分液漏斗的活塞,滴入一定量稀硝酸,关闭活塞 | A中有无色气泡产生 B中导管口有无色气泡冒出 C中集气瓶内收集到无色气体 |
3. 从水槽中取出集气瓶,敞口置于空气中 | 无色气体变为红棕色 |
4. 取少量B中液体于试管中,滴加无色酚酞溶液 | 试管中溶液颜色无明显变化 |
(解释与结论)
(1)操作1中,通入N2的目的是_____。
(2)同学们认为猜想①不正确,理由是_____。
(3)无色气体具有的化学性质是_____。
(探究二)为什么实验II中的溶液呈绿色而不是蓝色?
(猜想与假设)①溶液中硝酸铜的质量分数较高②硝酸铜溶液中溶解了生成的气体
(设计实验)同学们设计了以下4个实验方案。
方案1 | 配制饱和硝酸铜溶液并稀释至不同的浓度,观察溶液颜色变化 |
方案2 | 加水稀释实验II所得的绿色溶液,观察溶液颜色变化 |
方案3 | 取实验II所得的绿色溶液,加热,观察溶液颜色变化 |
方案4 | 配制饱和硝酸铜溶液,…… |
(反思与评价)
(1)“方案1”和“方案3”中,能验证猜想②的是_____。
(2)“方案2”不能验证猜想①的原因是_____。
(3)“方案4”也可验证猜想②,该方案是:配制饱和硝酸铜溶液,_____。
(4)通过实验I、II与已有知识的对比,可得出的结论是_____(答一条即可)。
【题目】化学兴趣小组的同学在探究碱溶液的化学性质时,进行了下图所示的实验。
(1)实验 A 中,推入 NaOH溶液后,可观察到的现象是____。
(2)实验B 中发生反应的化学方程式为______。
实验结束后,小组同学对B 试管中上层清液的溶质成分产生疑问,作出猜想:
猜想一:只含有 NaOH;猜想二:含有 NaOH、Na2CO3;猜想三:含有 NaOH、Ca(OH)2。同学们取少量B 试管中的清液分别置于甲、乙两支试管中,进行探究:
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
在试管甲中滴加碳酸钠溶液 | 不产生白色沉淀 | 猜想三错误 |
在试管乙中滴加足量稀盐酸 | ______ | 猜想二正确 |
(3)A、B、C、D 四个实验中能体现碱化学通性的是 ____(填字母)。小组同学经过 讨论认为 A、B、C、D 四个实验并没有探究出碱所有的化学通性。从这四个实验中选择一个,继续加入相关试剂,能得出碱的其它化学通性。实验的方案是___________(写出操作和现象)。
【题目】铜及铜的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(一)铜的广泛应用
(1)我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理______。
(2)铜在工业上可用于生产电缆(外面包裹了电缆皮),这是利用了铜的_____性。
(二)硫酸铜晶体的制备
工业上用含铜废料(如:碎铜、电缆皮等)。某化学小组的同学提出可以用含铜废料制备硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O).主要流程如下:
(1)含铜废料粉碎的目的是__________。
(2)该流程中,加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的原因为_____。
(3)兴趣小组同学一致指出,将滤液经蒸发浓缩、_____(填结晶方法)、过滤等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O),晶体采用酒精淋洗而不用水的原因是____________。
(三)铜生锈会生成碱式碳酸铜,而工业上所制得的碱式碳酸铜种类较多,其组成表示为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。
资料:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O加热至200时会分解得到氧化铜,二氧化碳和水。
测定某种产品的组成,该兴趣小组准确称量了25.8g的样品,设计了如下装置并进行实验:
实验数据记录如下表:
B中溶液质量/g | C中溶液质量/g | D中溶液质量/g | E中固体质量/g | |
反应前 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 120.5 |
反应后 | 105.4 | 104.4 | 100.2 | 120.5 |
实验分析和数据处理
(1)实验前应该先_________,再鼓入一段时间氮气后称量B、C、D、E的质量。
(2)停止鼓入氮气,调控温电加热220℃持续加热,观察到装置B中______时表明碱式碳酸铜已经完全分解。
(3)反应结束后,再缓缓鼓入一段时间氮气的目的是___________。
(4)该碱式碳酸铜的化学式是__________。