题目内容
【题目】某化工厂用石灰石和废铜屑等设计生产石青、波尔多液的工艺流程如下:
一、产品制备
(1)流程图中X的化学式为______;
(2)反应②分两步进行,化学方程式分别为:第一步______,第二步______;
(3)硫酸铜的溶解度如下表:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 80 | 100 |
溶解度/g | 14.3 | 17.4 | 20.7 | 25.0 | 28.5 | 33.3 | 40.0 | 55.0 | 75.4 |
蒸发浓缩后热溶液经处理大量析出晶体,温度到达30℃时,剩余硫酸铜溶液的溶质质量分数为______;待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2-3次,用冰水洗涤的目的是:Ⅰ是除去晶体表面的杂质; Ⅱ是______。
(4)反应④中硫酸铜、生石灰和水制备波尔多液,其总反应化学方程式为______。
二、组成测定
资料:石青的化学式是aCuCO3·bCu(OH)2,已知Cu(OH)2和CuCO3都能受热分解,分别生成两种氧化物,其中Cu(OH)2的分解温度为66℃到68℃,CuCO3的分解温度为200℃到220℃。
为测定其组成,小组同学称取石青样品34.6g,用下图装置进行实验。
(5)洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是______;B中所装液体为______。
(6)现控制C装置中的温度为250℃对石青进行热分解,直至C装置中剩余固体质量不再变化为止,再缓缓通入一段时间空气后,冷却后装置D增重1.8g,装置E增重8.8g。通过计算可得 a︰b=______。
(7)若缺少F装置,测得的a︰b的值会______(选填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
三、产物探究
取22.2g样品,对固体进行热分解实验,测定剩余固体质量与分解温度之间关系如图。请回答下列问题:
(8)0~66℃固体质量没有发生变化的原因可能是_______。
(9)m=________。
(10)若将mg剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式:______。
【答案】CO2
20% 减少硫酸铜晶体的溶解损耗
除去空气中CO2 浓硫酸 2︰1 偏大 未达到反应所需温度 24.0 4CuO
2Cu2O + O2↑
【解析】
石灰石煅烧生成氧化钙和二氧化碳,铜和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,二氧化碳和而氢氧化钠反应生成碳酸钠和水。
(1)石灰石煅烧生成氧化钙和二氧化碳,流程图中X的化学式为CO2。
(2)反应②分两步进行,先是铜和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式分别为:第一步为,第二步为
。
(3)蒸发浓缩后热溶液经处理大量析出晶体,温度到达30℃时,此时溶解度为25g,所以剩余硫酸铜溶液的溶质质量分数为;待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤23次,用冰水洗涤的目的是:Ⅰ是除去晶体表面的杂质;Ⅱ是减少硫酸铜晶体的溶解损耗。
(4)反应④中硫酸铜、生石灰和水制备波尔多液,其总反应化学方程式为。
(5)二氧化碳和而氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是除去空气中CO2;浓硫酸具有吸水性,故B中所装液体为浓硫酸。
(6)控制C装置中的温度为250℃对石青进行热分解,直至C装置中剩余固体质量不再变化为止,再缓缓通入一段时间空气后,冷却后装置D增重1.8g(即来自氢氧化铜的生成物水的质量为1.8g),装置E增重8.8g(来自碳酸铜的生成物二氧化碳的质量为8.8g),生成的水、二氧化碳的分子个数与氢氧化铜与碳酸铜的分子个数相同,故。
(7)若缺少F装置,导致空气中的二氧化碳和水被E吸收,导致二氧化碳质量变大,则测得的a:b的值会偏大。
(8)固体反应需要加热,0~66℃固体质量没有发生变化的原因可能是未达到反应所需温度。
(9)设生成的氧化铜的质量为m
(10)若将mg剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变,说明氧化铜分解生成了气体,所以铜元素降为+1价生成氧化亚铜,同时生成氧气,此过程中可能发生反应的化学方程式为4CuO2Cu2O + O2↑。
【题目】化学兴趣小组在实验室发现一瓶氢氧化钠溶液,瓶口有少量白色固体且玻璃瓶塞打不开,这一情况激起了他们浓厚的兴趣,于是展开了如下探究:
(提出问题)
瓶口白色固体的成分是什么?
(查找资料)
(1)玻璃中含有二氧化硅(SiO2),试剂瓶身经抛光处理,不易反应,而瓶口和玻璃塞上的磨砂将二氧化硅裸露出来。
(2)二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应,
(3)硅酸钠(Na2SiO3)是一种白色固体,有很强的粘合性,可溶于水,溶液呈碱性;硅酸钠溶液能与强酸反应,如:(白色);硅酸钠溶液能与氯化钙溶液反应:
(白色)。
(作出猜想)
白色固体的成分是:1.硅酸钠:Ⅱ,硅酸钠和碳酸钠:Ⅲ硅酸钠、碳酸钠和氢氧化钠
(实验探究)
取一定量白色固体溶于适量水中形成样品溶液,分组进行如下实验并相互评价:
实验操作 | 实验现象 | 结论与评价 | ||
第 一 组 | 有气泡冒出且产生白色沉淀 | 同学们认为猜想____不成立 | ||
第 二 组 | 第 一 步 | 产生白色沉淀 | 第一组的同学认为:此步骤还不能准确判断出原固体的成分。原因是________ | |
第 二 步 | _______ | 大家一致认为: 猜想Ⅱ成立 |
(解释结论)
猜想Ⅱ中碳酸钠的来源是________(用化学方程式表示)。
(反思交流)
(1)有同学认为,第二组实验中不能用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液,理由_______;
(2)氢氧化钠溶液必须密封保存,且试剂瓶只能用橡胶塞或软木塞。
【题目】空气是一种宝贵的自然资源。
(1)如图是空气中一些气体的用途:
其中属于氧气用途的是________(填图中字母序号,下同)。属于氮气用途的是________,说明氮气具有的性质是___________。稀有气体的用途除了上图中的用途外还可以用作_________(写出一种即可)。
(2)利用物质沸点不同可以实现混合物的分离,根据下表数据判断。
物质 | H2 | N2 | O2 | NH3 |
沸点/℃ | 252.8 | 195.8 | 183.0 | 33.35 |
工业上制取氧气,控制温度在195.8℃<T<________℃时,可以将液态空气中的氮气与氧气分离开。