题目内容
(15分)实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图,
用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。
步骤三:碱式碳酸铜的组成测定
碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O,可采用氢气还原法来确定,其反应原理为:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O + H2→ Cu + CO2 + H2O(未配平)
完成下列填空:
(1)步骤一中,反应开始时,瓶内的现象是 ,
用该装置制取硝酸铜,好处是 。
(2)步骤二中,水浴加热所需仪器有 、 (加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是 。
(3) 步骤三中,①以字x、y、z母为系数,配平氢气还原法的化学方程式:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O+ H2→ Cu+ CO2+ H2O
②称取24.0g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.8 g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品中结晶水质量为 g,化学式为 。
(1)气体变为红棕色,锥形瓶中溶液变蓝色; 减少氮氧化合物对环境的污染;
(2)烧杯、温度计;除去产品表面吸附的硝酸钠;
(3)①1,(x+y),(x+y),x,(x+2y+z);②1.8 ;CuCO3 ·Cu (OH)2 ·H2O。
解析
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某氧化铁样品中含有少量的FeSO4杂质。某同学要测定其中铁元素的质量分数,他设计了如下方案进行测定,操作流程为:
请根据流程回答:
(1)操作I中配制溶液时,所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管以外,还必须有 (填仪器名称)。
(2)操作II中必须用到的仪器是 。
A.50mL量筒 | B.100mL量筒 |
C.50mL酸式滴定管 | D.50mL碱式滴定管 |
(4)检验沉淀中SO42-是否冼涤干净的操作
。
(5)将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量坩埚与加热后固体的总质量为blg,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2g,若b1—b2=0.3,还应进行的操作是
。
(6)若坩埚的质量为42.6g,最终坩埚与加热后同体的总质量为44.8g,则样品中铁元素的质量分数= (保留一位小数)。
(7)另一同学认为上述方案的实验步骤太繁琐,他认为,只要将样品溶于水后充分搅拌,加热蒸干灼烧称量即可,请你评价他的这个方案是否可行? 。(填“可行”或“不可行”)
总的物质的量为0.50 mol的Fe粉与Al粉混合物分为等质量的两份;在一份中加入足量
的稀盐酸,在标准状况下产生气体a L;在另一份中加入足量的氢氧化钠溶液,在标准状况下产生气体b L。则a+b的数值不可能是
A.5.6 | B.7.3 | C.8.2 | D.11.2 |
某研究性学习小组在网上收集到信息:钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧后得到的白色产物进行了如下探究:
【实验操作】将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底有黑色颗粒,瓶壁上附着白色物质。
【提出假设】
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
【设计方案】该小组对燃烧后生成的白色物质进行如下探究:
实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
方案1 | 取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质为Na2O |
方案2 | ①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液。②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 | ①出现白色沉淀 ②无明显现象 | 白色物质为Na2CO3 |
回答下列问题:
(1)写出金属镁与二氧化碳反应的化学方程式: 。
(2)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是 。
(3)乙同学认为方案2得到的结论正确,白色物质为 。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学反应方程式为 。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点,并简述理由: 。
我国化工专家侯德榜,勇于创新,改进氨碱法设计了“联合制碱法”,为世界制碱工业作出了突出贡献。请完成下列问题:
(1)“联合制碱法”制得的“碱”是 (填化学式)。
(2)氨碱法和联合制碱法是两大重要的工业制碱法,下列表达中,不正确的是 。
| | 氨碱法 | 联合制碱法 |
A | 原料 | 食盐、氨气、生石灰 | 食盐、氨气、二氧化碳 |
B | 可能的副产物 | 氯化钙 | 氯化铵 |
C | 循环物质 | 氨气、二氧化碳 | 氯化钠 |
D | 评价 | 原料易得;设备复杂;能耗高 | 原料利用率高;废弃物少 |
某实验小组,利用下列装置模拟“联合制碱法”。
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(3)取上述仪器连接装置,顺序为:(a)接( )、( )接( );(b)接( );
检验气密性后装入药品,应该先让 装置(填上述字母)先发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解时,再通入另一装置中产生的气体。
(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是 ,D中应选用的液体为 ;
(5)C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为 。
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数,纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为: (注明你的表达式中所用的有关符号的含义)。
绿矾是一种重要的化工原料。
【问题1】绿矾晶体(FeSO4·7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况,某化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。
实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液。
(1)方案1:取少量溶液,加入几滴 试剂(写化学式),如果观察到的现象是溶液变血红色;实验结论:证明绿矾样品已被氧化。
(2)方案2:取少量溶液,加入几滴酸性KMnO4溶液,如果观察到的现象是 。实验结论:证明绿矾样品完全被氧化。
(3)使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式 。
(4)要从FeSO4溶液中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作步骤: 、冷却结晶、 过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有 (此空填序号)
A.蒸发皿 | B.石棉网 | C.烧杯 | D.玻璃棒 |
工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3,为检验FeSO4高温分解的气体产物中是否含有SO2和SO3,进行如下实验:将FeSO4高温分解产生的气体通入下图所示的装置中。请回答以下问题:

(1)装置I中氯化钡溶液中可观察到现象 。若氯化钡溶液足量,将最后所得沉淀过滤、洗涤、烘干后称重为2.33克,则灼烧绿矾的过程中转移了_________mol的电子。
(2)装置II中试剂为品红溶液,其作用是
(3)装置III中试剂为NaOH溶液,其作用是 。
某小组的同学对放置已久的过氧化钠的成分进行探究,请回答下列问题:
(1)反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑的还原剂是________(写化学式);反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2中,每生成1 mol O2转移________mol电子。
(2)进行探究:
①提出假设。
假设1:全部是Na2O2
假设2:全部是Na2CO3
假设3:________________
②设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、1 mol·L-1 H2SO4溶液、澄清石灰水、淀粉-KI溶液、酚酞溶液、火柴、试管、小烧杯、胶头滴管。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量固体样品于试管中,滴加足量1 mol·L-1 H2SO4溶液,然后将内壁附有澄清石灰水的烧杯罩于试管口 | 若澄清石灰水未见浑浊,则假设1成立; 若澄清石灰水变浑浊,则______________________ |
步骤2: | |
步骤3: | |