题目内容

【题目】Ⅰ.请结合下图回答问题。

(1)写出图中有标号仪器的名称: ①__________________

(2)用高锰酸钾制取一瓶干燥的氧气,可选用装置组合为___________(选填序号);实验室制取二氧化碳和氧气可选用发生装置C或B,C装置的优点是__________________,用此装置制取O2的化学方程式是____________________

(3)实验室常用甲酸(HCOOH)溶液滴加到浓硫酸中制CO气体,可选用的制取装置是______(选填序号)。该反应中浓硫酸既是催化剂又是脱水剂,试写出该反应的化学方程式________________

Ⅱ.某同学将氢氧化钠溶液滴入到一定量的稀氯化铜溶液中,出现蓝绿色不溶于水的固体。该同学对生成蓝绿色而不是蓝色固体的现象产生疑惑。

(查阅资料)

(1).CuCl2溶液与NaOH溶液反应可生成蓝色固体(Cu(OH)2),在氢氧化钠较少的情况下会生成蓝绿色碱式氯化铜(Cux(OH)yClz),其不溶于水,能与酸反应。

(2).Cu(OH) 2在60℃开始分解生成两种氧化物,100℃分解完全。碱式氯化铜在300℃开始分解生成氧化铜、水和氯化氢,在400℃分解完全。

(猜想)蓝绿色固体可能是:①Cu(OH)2;②Cux(OH)yClz晶体;③_______。猜想①的理由是:________(用化学方程式表示)。

(验证)该同学取31.25g蓝绿色固体,加热至100℃出现黑色固体。则猜想 ________不正确。继续加热到400℃至质量不再改变,并使产生的气体全部缓缓通过如图_____(选填“甲”或“乙”)装置(装置中药品足量)。

(实验数据) ①最终得到剩余固体24.00g;

②与硝酸银溶液反应得到的沉淀经过滤、洗涤和低温烘干,得到固体14.35g;

③浓硫酸装置中数据如表。

加热前

100℃

400℃

250.00g

251.80g

253.60g

(得出结论)猜想③成立,且碱式氯化铜中X∶Y:Z = _________

(拓展延伸)

为使实验中生成蓝色固体,少出现蓝绿色固体,应作_______________改进(选填序号)。

a.实验中将氯化铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中

b.实验中应提供足量、较浓的氢氧化钠溶液

c.实验应该在80℃的水浴中进行

【答案】 分液漏斗 AE 能控制反应的发生和停止(或随开随用,随关随停) 2H2O2 2H2O+O2 BD HCOOH H2O+CO↑ Cux(OH)yClz与Cu(OH)2的混合物 CuCl2 +2NaOH=Cu(OH)2 ↓+2 NaCl X︰Y:Z= 2︰3:1 a b(少写、多写、错写不给分)

【解析】.(1)仪器①是分液漏斗;

(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,因为氧气的密度比空气大,可以用向上排空气法收集,即用E装置收集,氧气不易溶于水,可以用排水法收集,要收集干燥的氧气,需要用向上排空气法收集,可选用的装置组合为AE;C装置的优点是可以通过控制活塞的开关,来控制装置中的压强,使固体和液体分离与接触,从而控制反应的发生和停止;适合于装置CB制氧气的是过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气,化学方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑;

(3)用甲酸溶液滴加到浓硫酸中制CO气体,通过分液漏斗可以向锥形瓶中滴加浓硫酸,因此选用的发生装置是B;由于一氧化碳有毒不用排空气法,所以用D装置收集,甲酸(HCOOH)溶液在浓硫酸作用下生成水和CO气体,化学方程式为:HCOOH H2O+CO↑;

. 【猜测】蓝绿色固体可能是:①Cu(OH)2Cux(OH)yClz晶体;③Cu(OH)2、Cux(OH)yClz;猜想①的理由是:氯化铜和氢氧化钠反应生成蓝色沉淀氢氧化铜和氯化钠,反应的化学方程式为:CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl;

【实验】该同学取31.25g蓝绿色固体,加热至100℃出现黑色固体,说明固体中含有氢氧化铜,则猜想②不正确;继续加热到400℃至质量不再改变,并使产生的气体全部缓缓通过如图甲装置,先通过浓硫酸时,通过质量变化可以检验是否生成水,后通过硝酸银时,然后产生白色沉淀,说明生成了氯化氢气体

【延伸】(1)解:氢氧化铜受热分解得到的氧化铜质量为w

Cu(OH)2CuO+ H2O

80 18

w 251.80g-250.00g

w=8.00g

则碱式氯化铜分解所得氧化铜质量为24.00g-8.00g=16.00g,所以铜元素的质量为16.00g× ×100%=12.80g

设与硝酸银反应的氯化氢质量为n

HCl+AgNO3 =AgCl↓+HNO3

36.5 143.5

n 14.35g

n=3.65g,

所以碱式氯化铜中氯元素的质量为3.65g× ×100%=3.55g

则碱式氯化铜分解所得水的质量为253.60g-251.80g=1.80g,所以碱式氯化铜中氧元素的质量为1.80g× ×100%+(16.00g-12.80g)=4.80g

所以碱式氯化铜中XY:Z = =2︰3:1;

(2)为使实验中生成蓝色固体,少出现蓝绿色固体,实验中可以将氯化铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中,这样可以保证氢氧化钠足量;实验中应提供足量、较浓的氢氧化钠溶液,这样可以保证氢氧化钠足量。

练习册系列答案
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【题目】工业废料石膏(CaSO42H2O)可以“变废为宝”,用于生产氧化钙、硫酸钾、电石(化学名称为碳化钙)等。某研究性学习小组展开了如下系列研究。

一、高纯CaO的制备

【资料一】

Ⅰ.石膏(CaSO42H2O)与碳粉高温煅烧生成氧化钙和几种气态非金属氧化物。

Ⅱ.SO2能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊。

甲同学用如图1装置制备CaO并验证石膏与焦炭高温反应的其他产物。

实验过程中发现:B中无水硫酸铜变蓝;C中产生__现象证明有SO2生成;装置__中无明显变化和装置F中__现象证明有CO2生成。写出石膏与碳粉在高温条件下反应的化学方程式:____

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乙同学模拟生产化肥硫酸钾和电石的流程如图2:

【资料二】CaO与C在高温下反应生成碳化钙(化学式为CaCx)和CO。

(1)反应①的化学方程式为___。证明固体M中不含CaCO3的方法是____(写出实验的方法、现象)。

(2)反应②的化学方程式为(NH42SO4+2KCl═K2SO4↓+2NH4Cl,该反应能析出K2SO4晶体的原因是__

三、假设上述流程中制得的碳化钙(化学式为CaCx)固体中只含杂质CaO,乙小组同学为测定CaCx中x的值进行如下实验。

【资料三】CaCx在空气中灼烧生成CaO和CO2

步骤一:称取3.76g样品于图3所示石英管中(测定装置图如图3,夹持及加热装置省略),反应前缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的样品至反应完全后继续缓缓通入空气,测得丙溶液的质量比反应前增重了4.4g。(玻璃纤维可防止固体粉末进入导管)

步骤二:将石英管内剩余固体全部转移到水中,加入足量碳酸钠溶液,经搅拌、过滤、洗涤、干燥等操作得到碳酸钙固体6克。试回答下列问题:

(1)装置甲的作用是__。反应完全后继续缓缓通入空气的目的是__

(2)根据步骤一、二计算该样品中钙、碳、氧的质量比为___

计算确定CaCx的化学式(请写出计算过程)______________

(3)若碳酸钙未能完全干燥,则会导致CaCX中的x的值____(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。

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