(2011?兖州市三模)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体.
(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为
3:2
3:2
;为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置
B
B


(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜.反应完全后,加物质甲调节pH,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol?L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶.
已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22,Ksp[Fe((OH)2]≈10-16,Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题:
如开始加入的铜粉为3.2g,最后所得溶液为500mL,溶液中含有铁元素0.005mol.
①方案1中的B仪器名称是
坩埚
坩埚

②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为
3
3

③方案2中甲物质可选用的是
CD
CD

A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2(OH)2CO3   E、Fe2(SO43
④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+

第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控温在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.5g.
请回答下列问题:
⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是
防止双氧水分解
防止双氧水分解

⑥本实验CuSO4?5H2O的产率为
84%
84%
已知常温下甲醛是一种无色、有刺激性气味的气体,易溶于水,是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物和致畸物质之一.我国规定:居室中甲醛含量不得超过0.08mg/m3.可利用酸性高锰酸钾溶液测定甲醛含量.
测定原理:KMnO4 (H+)溶液为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸.
有关离子方程式为:4MnO4-+5HCHO+12H+→4Mn2++5CO2↑+11H2O;2MnO4-+5H2C2O4+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O;测定装置:部分装置如右图所示(a、b为止水夹).
测定步骤:
①收集待检新装修的房屋居室空气5L.
②准确量取5.00mL 1.00×10-3mol/L的高锰酸钾溶液于250mL锥形瓶中,滴入3滴6mol/L
的H2SO4溶液,加水45mL稀释,备用.
③将1.00×10-3mol/L的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用.
④打开a,关闭b,用注射器抽取100mL新装修的房屋的室内空气.关闭a,打开b,缓缓推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应.再如此重复4次.
⑤用标准草酸溶液滴定锥形瓶中的溶液,记录滴定所消耗的草酸溶液的体积.
⑥再重复实验2次(每次所取的高锰酸钾溶液均为5.00mL).3次实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL.回答以下问题:
(1)使用
酸式滴定管
酸式滴定管
量取5.00mL高锰酸钾溶液.
(2)如果注射器压送气体速度过快,可能会产生什么不良后果?使结果偏高还是偏低?
甲醛来不及被吸收,影响测定结果;使结果偏低
甲醛来不及被吸收,影响测定结果;使结果偏低

(3)本实验是否需要外加指示剂?若需要请指出指示剂的名称,若不需要,试说明如何确定滴定的终点.
不需要,以高锰酸钾为指示剂,最后一滴草酸标准溶液滴下,溶液紫红色褪去且半分钟内不恢复,即为滴定终点
不需要,以高锰酸钾为指示剂,最后一滴草酸标准溶液滴下,溶液紫红色褪去且半分钟内不恢复,即为滴定终点

(4)计算该居室内空气中甲醛的浓度
3.6
3.6
mg/m3,该居室的甲醛
(填“是”或“否”)超标.
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料.铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示).
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式为:
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加FeSO4或Fe2(SO43,即发生反应.反应完全后向其中加物质甲调节pH 3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、浓缩、结晶,滤渣作催化剂循环使用.已知:
沉淀物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Fe(OH)2 开始沉淀pH 2.7 4.8 7.6 完全沉淀pH 3.7 6.4 9.6
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是
坩埚
坩埚

②方案2中甲物质是
C
C
,最后所得晶体中可能含有
F
F
 (填字母序号)
A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、FeSO4   E、Fe2(SO43  F、FeSO4?7H2O
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控温在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.5g.
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是
防止双氧水分解
防止双氧水分解
,写出组装减压抽滤装置的注意点
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔;橡皮塞插入部分不超过三分之二;布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对;安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔;橡皮塞插入部分不超过三分之二;布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对;安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
.(至少二点)
④本实验CuSO4?5H2O的产率为
84%
84%

上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的
第二组
第二组
(填“第一组”或“第二组”),理由是
第一组方案1需要灼烧,多消耗能源
第一组方案1需要灼烧,多消耗能源
蛋白质主要由氨基酸组成,平均含氮量(质量分数)为16%左右.国际通行的检测蛋白质的方法是“凯式定氮法”--以测出的含氮量乘以一定系数来估算蛋白质的含量.几年前,由于某些不合格奶粉和伪劣奶粉中蛋白质含量不达标,导致了安徽阜阳“大头娃娃”事件的发生,此事曝光后,不法分子钻“凯式定氮法”的检测漏洞,通过在奶制品中添加含氮量高达66.7%的三聚氰胺(C3H6N6)来造成蛋白质含量达标的假象,由此又导致了石家庄三鹿“问题奶粉”事件的发生.
(1)若蛋白质的含氮量以16%计,则“凯式定氮法”中以含氮量来估算蛋白质含量所乘以的系数应为
 

(2)凯式定氮法的主要原理为:将样品与硫酸和催化剂一起加热,使蛋白质分解,产生的氨用硼酸吸收后再以盐酸标准溶液滴定,根据酸的消耗量乘以换算系数,即为蛋白质含量.某课外活动小组同学测定液态奶含氮量的实验过程如下:
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其具体步骤如下:
Ⅰ.在烧杯中加入10.00mL液态奶和辅助试剂,加热充分反应;
Ⅱ.将反应液转移到大试管中;
Ⅲ.按如图装置向大试管中加入10.00mL 40%的NaOH溶液,再用水蒸气将生成的NH3吹出,并用H3BO3溶液吸收吹出的NH3(加热装置未画出);
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Ⅳ.取下锥形瓶,滴加指示剂,用0.1000mol/L盐酸标准液滴定;
Ⅴ.重复测定两次,再用10.00mL蒸馏水代替液态奶进行上述操作.
有关数据记录如下:
编号 样品和辅助试剂 消耗盐酸体积
1 10.00mL液态奶、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 33.45mL
2 10.00mL液态奶、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 33.55mL
3 10.00mL液态奶、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 33.50mL
4 10.00mL蒸馏水、0.2g催化剂、20mL浓硫酸 1.50mL
请回答下列问题:
①在步骤Ⅲ的实验装置中,需要加热的仪器是
 
(填仪器名称),长导管的作用是
 
,大试管中所发生反应的离子方程式是
 
,冷却水应从
 
(填字母代号)口进入.
②设计4号空白对照实验的目的是
 

③滴定时(NH42B4O7重新转化为H3BO3,反应的化学方程式为
 

④计算10.00mL液态奶中的含氮量应代入计算式的盐酸体积是
 
 mL,该液态奶的含氮量为
 
 mg/mL.

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