题目内容
硫酸铜的制备实验是化学实验教学中一个必做实验,某学习小组设计了如下两个实验方案:
实验一:
因铜不能与稀硫酸反应,实验中用铜和浓硫酸加热使之完全反应,将溶液通过蒸发、结晶等操作得到硫酸铜晶体。
(1)根据上述实验和反应,比较浓硫酸与稀硫酸的性质,浓硫酸具有 。
(2)该反应的化学方程式为 。
实验二:
以空气为氧化剂的一步氧化法,将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,其反应原理为2Cu + O2 + 2H2SO4 = 2CuSO4 + 2H2O ,但反应速率太慢,当升高温度到80~90℃,反应仍然缓慢。如在铜粉和稀硫酸的混合物中加入少量Fe2(SO4)3溶液,则速率明显加快。
(3)Fe2(SO4)3的作用是 。
(4)得到的混合液可以用下列四种物质中的 调节溶液的pH =2~4,使Fe3+ 形成Fe(OH)3沉淀而除去:
A.NaOH B. CuO C. CuCO3 D.Fe
(5)请根据以上内容,对这两个实验方案进行评价,填下表:
实 验 (一) | 实 验 (二) | |
主要优点 | 操作简便 | (1)原料充分转化为产品 (2)没有有害气体排放 |
主要缺点 |
已知 X、Y、Z、Q、R、E六种前四周期元素中,原子序数X<Y<Z<Q<R<E,其结构或性质信息如下表。
元素 | 结构或性质信息 |
X | 原子的L层上s电子数等于p电子数 |
Y | 原子核外的L层有3个未成对电子 |
Z | 地壳中含量最多的元素 |
Q | 单质常温常压下是气体,原子的M层上有1个未成对的p电子 |
R | 核电荷数是Y与Q的核电荷数之和 |
E | N能层上只有一个电子,K、L、M层均排满电子 |
请根据信息回答有关问题:
(1)写出元素Y的原子核外价电子排布图: 。X的一种氢化物相对分子质量为26,其分子中的σ键与π键的键数之比为 。
(2)X、Y、Z三种元素的第一电离能由高到低的排列为(写元素符号) 。
(3)X、Z元素分别与氢元素形成的最简单化合物中,沸点较高的为(写化学式) ,原因是 。
(4)XZ与Y2属于等电子体,写出化合物XZ的结构式: 。
(5)R的一种配合物的化学式为RCl3·6H2O。已知0.01 mol RCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是 。
A.[R(H2O)6]Cl3 B.[R(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C.[R(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[R(H2O)3Cl3]·3H2O
(6)向含少量ESO4的水溶液中逐滴滴入氨水,生成蓝色沉淀,反应的离子方程式为: ,继续滴加氨水至过量,沉淀溶解,得到天蓝色溶液,写反应的离子方程式为: 。
(7)元素E的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
若已知该元素的原子半径为d cm,相对原子质量为M,NA代表阿伏加德罗常数,则该晶体的密度为 g·cm-3(用字母表示)。