题目内容

胆矾(CuSO4·5H2O)是铜的重要化合物,有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。

完成下列各题:
Ⅰ.(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸,随着铜粉的溶解可能观察到的实验现象        
(2)制得的胆矾晶体(CuSO4·5H2O)中可能存在的杂质是       (写化学式)。
(3)采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量时,步骤如下:
①取样,称量    ②加水溶解   ③加氯化钡溶液生成沉淀  ④过滤(其余步骤省略)
在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是                   
Ⅱ. 某研究性学习小组用ZRY-1型热重分析仪对12.5克硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)进行热重分析,随温度的升高,硫酸铜晶体依次发生下列反应。
a.CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O
b.CuSO4CuO+SO3↑,2SO32SO2+O2
c.4CuO2Cu 2 O+O2
请回答下列问题:
(1)实验过程中热重分析仪测得残留固体质量为3.8 g,试推断该固体的组分是   (写化学式),其对应的物质的量之比是     
(2)热重分析仪加热晶体至恒重后,将全部气体导出,通入氢氧化钡溶液充分反应,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥,质量为       g。

Ⅰ.  (1)溶液呈蓝色、有红棕色气体产生    (2)Cu(NO3)2
(3)在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀产生,若无,则沉淀完全
Ⅱ.(1)Cu2O、CuO(2分)  1∶2(2分)(比值要和前一空物质次序对应,即n(Cu2O):n(CuO)="1:2" )
(2)11.65(2分)

解析试题分析:Ⅰ.(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸,溶液中存在氢离子和硝酸根离子,此时铜粉相当于和硝酸发生了反应,观察到的实验现象溶液呈蓝色、有红棕色气体产生。(2)由于制备中存在硝酸根,所以制得的胆矾晶体(CuSO4·5H2O)中可能存在的杂质是)Cu(NO3)2。(3)要检验是否沉淀完全,可通过检验硫酸根离子是否含有,其操作是在上层清液中继续滴加氯化钡溶液,观察有无沉淀产生,若无,则沉淀完全。Ⅱ.(1)12.5克硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是0.05mol,若只生成氧化铜,则为0.05mol(4g),不可能。若只生成氧化亚铜,则为0.025mol(3.6g),不可能;所以残留3.8 g固体为两者混合物。设氧化铜和氧化亚铜物质的量分别为x和y,则有x+2y=0.05,80x+144y=3.8。求得y:x=1:2。(2)三氧化硫和二氧化硫的生成量与铜的物质的量相同,即为0.05mol,将全部气体导出,通入氢氧化钡溶液充分反应,所得沉淀是硫酸钡和亚硫酸钡,亚硫酸钡最终被氧化为硫酸钡,可知硫酸钡的物质的量为0.05mol,质量为)11.65g。
考点:本题考查化工流程图中的问题分析。

练习册系列答案
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实验过程中,石英砂中的铁、铝等杂质也能转化为相应氯化物,SiCl4、AlCl3、FeCl3遇水均易水解,有关物质的物理常数见下表:

物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
沸点/℃
57.7

315
熔点/℃
-70.0


升华温度/℃

180
300
 
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式:_____________, 装置D的硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是                         
(2)装置C中的试剂是          ; D、E间导管短且粗的原因是             
(3)G中吸收尾气一段时间后,吸收液中肯定存在OH、Cl和SO42-。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他酸根离子(忽略空气中CO2的影响)。
【提出假设】假设1:只有SO32-;假设2:既无SO32-也无ClO;假设3:      
【设计方案,进行实验】可供选择的实验试剂有:3 mol/L H2SO4、1 mol/L NaOH、0.01 mol/L KMnO4、溴水、淀粉-KI、品红等溶液。
取少量吸收液于试管中,滴加3 mol/L H2SO4至溶液呈酸性,然后将所得溶液分置于a、b、c三支试管中,分别进行下列实验。请完成下表:
序号
操 作
可能出现的现象
结论

向a试管中滴加几滴         溶液
若溶液褪色
则假设1成立
若溶液不褪色
则假设2或3成立

向b试管中滴加几滴         溶液
若溶液褪色
则假设1或3成立
若溶液不褪色
假设2成立

向c试管中滴加几滴         溶液
              
假设3成立
 

纳米碳酸钙广泛应用于橡胶、塑料、造纸、化学建材、油墨、涂料、密封胶与胶粘剂等行业。在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2,可以制得纳米级碳酸钙。某校学生实验小组设计下图所示装置,制取该产品。D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉,图中夹持装置已略去。
Ⅰ.可选用的药品有:
a.石灰石;b.饱和氯化钙溶液;c.6 mol/L盐酸;d.氯化铵;e.氢氧化钙

(1)A中制备气体时,所需药品是(选填字母序号)              
(2)B中盛有饱和碳酸氢钠溶液,其作用是                              
(3)写出制取氨气的化学方程式                                  
(4)在实验过程中,向C中通入气体是有先后顺序的,应先通入气体的化学式 
(5)检验D出口处是否有氨气逸出的方法是                          
(6)写出制纳米级碳酸钙的化学方程式                              
(7)若实验过程中有氨气逸出,应选用下列             装置回收(填代号)。

Ⅱ.经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠。为了测定氯化铵的质量分数,该学生实验小组又设计了如下实验流程:

试回答:
(1)所加试剂A的化学式为                                      
(2)B操作方法是                                               
(3)样品中氯化铵的质量分数为                                   

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