题目内容
【题目】甲、乙两个化学研究小组的同学对生活中的一些金属材料进行了一系列的研究。
Ι.甲组同学收集了一些废铜屑。他们欲用这些废铜屑制取硫酸铜,设计了如下两个方案:
方案1:CuCuOCuSO4
方案2:CuCuSO4[已知Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O]
从绿色化学的观点出发,上述两个方案中,你认为比较合理的是_____方案(填“1”或“2”)。
Ⅱ.乙组同学还利用单质铜制取氢氧化铜。设计方案如图1:
(1)铜加热转化为氧化铜的化学反应,属于_____反应类型(填“化合”、“分解”、“置换”之一)。
(2)取一定量的氧化铜放入盛有一定量稀硫酸的烧杯中,恰好完全反应。向烧杯中逐滴加入 10%的NaOH溶液,产生沉淀的质量与所滴入NaOH溶液质量的关系曲线如图2所示。
① 滴入上述NaOH溶液至 B 点时,溶液中溶质是_____。
② 当滴入上述NaOH溶液至 A 点时,试通过计算,所得氢氧化铜沉淀的质量_____。(计算结果精确至 0.1g)
【答案】1 化合 Na2SO4、NaOH 9.8g
【解析】
Ι.方案1:CuCuOCuSO4,方案1没有明显的有毒性、污染性气体产生,原料利用率高;
方案2:CuCuSO4[已知Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O],根据给出的转化关系可知生成二氧化硫,同时消耗的硫酸也多,所以从绿色化学的观点出发,上述两个方案中,比较合理的是方案1,故填1。
Ⅱ.(1)铜加热转化为氧化铜的化学反应,是两种物质反应生成一种物质,符合化合反应的特征,属于化合反应,故填化合。
(2)①由图可知,滴入上述NaOH溶液至 A点沉淀达到最大量,此时硫酸铜与氢氧化钠恰好完全反应,所以至B点时氢氧化钠有剩余,此时的溶液中溶质是生成的Na2SO4和剩余的NaOH,故填Na2SO4和NaOH。
②解:参加反应的氢氧化钠的质量为80g×10%=8g
设Cu(OH)2沉淀的质量为x
80:98=8g:x
x=9.8g
答:所得氢氧化铜沉淀的质量为9.8g。
【题目】某课外活动小组进行如下实验探究。
(1)验证物质的燃烧条件
根据图1进行实验,实验现象如图所示。
①80℃热水的作用是_____,_____。
②比较现象a、c,得出燃烧的条件是_____。
(2)①将一定质量的锌粒投入含有Cu(NO3)2和Fe(NO3)2的混合溶液中,充分反应后过滤,若滤液中只含一种溶质,则滤渣中一定含有_____。(填化学用语)
②在质量相等、溶质质量分数相同的稀硫酸中,分别加入等质量的锌粉和铁粉,生成氢气质量(m)随反应时间(t)的变化曲线如图2所示。下列表述不正确的是_____(填序号)。
①A表示锌和稀硫酸的反应曲线 ②反应结束后消耗两种金属的质量相等
③反应结束后两种金属一定都有剩余 ④反应结束后稀硫酸都没有剩余
⑤反应结束后生成的氢气质量相等。
(3)在AgNO3和Mg(NO3)2的混合溶液中加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,向滤渣中滴入稀盐酸,有无色气体产生,则下列对滤渣和滤液的成分判断中,正确的是_____(填字母)。
A.滤液中溶质只有Fe(NO3)2 B.滤液中﹣定含有Fe(NO3)2和Mg(NO3)2
C. 滤渣中只有银 D.滤渣中一定含有银和铁
(4)科学家发现一种新金属。根据下表信息推测该金属不适合的用途是_____。
熔点 | 密度 | 强度 | 导电性 | 导热性 | 抗腐蚀性 |
2500℃ | 3g/cm3 | 与钢相似 | 良好 | 良好 | 优异 |
A.焊接金属 B.用于通讯设备 C.制造外科手术刀 D.制造航天飞机
(5)测定水中氢、氧元素的质量比。根据图3进行实验,反应后测得甲中玻璃管(含药品)质量减少ag,乙中U形管(含药品)质量增加bg。
①水中氢、氧元素的质量比是_____(用含 a、b的式子表示)。
②下列因素中,对测定结果没有影响的是_____(填序号)。
A.CuO粉末不干燥 B.CuO没有完全转化为Cu C.没有丙装置
【题目】某化学实验小组的同学利用如图所示装置进行实验。A中反应开始时,弹簧夹C处于打开状态。一段时间后,关闭C,装置A中仍在反应。过一会儿,观察到装置A中液体通过长导管进入装置B,装置B中出现白色沉淀,装置A中液体能进入装置B的原因:____________,装置B中出现白色沉淀的化学反应方程式为____________。小组同学探究反应后装置B中溶液的溶质成分。
(提出问题)反应后装置B溶液的溶质成分是什么?
(猜想与假设)猜想1:NaCl、CaCl2 猜想2:NaCl、HCl; 猜想3:NaCl、NaOH; 猜想4:NaCl、NaOH、Na2CO3。
(交流讨论)经讨论,大家一致认为猜想________一定不合理。理由是________。
(实验探究)将反应后装置B中所得混合物过滤,取少量滤液分别进行如下实验:
实验1:向滤液中滴加碳酸钠溶液,无明显现象,则猜想________不正确。
实验2:小王通过进一步的实验证明猜想4正确,请你在下面的横线上帮他补全实验操作和现象。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
取少量滤液于试管中,然后先滴加少量无色酚酞试液,再加入______溶液。 | _______ | “猜想4”成立 |
(拓展延伸)小田完成一道类似的家作时得了满分。请你认真分析后写出答案。取6g部分变质的NaOH固体样品,加人73g溶质的质量分数为10%的稀盐酸充分反应,测得pH小于7,再滴加8mL的NaOH溶液,测得pH恰好为7,蒸发所得的溶液,得到的晶体的质量为_____。