题目内容

【题目】碱式碳酸铜[xCuCO3·yCu(OH)2]，呈孔雀绿颜色.又称为孔雀石，是一种名贵的矿物宝石。它与铜与空气中的氧气、二氧化碳和水蒸气等物质反应产生的物质。CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应可以得到碱式碳酸铜，我们将对其组成进行相关探究。

[沉淀制备]

称取12. 5 g胆矾(CuSO4 5H2O)溶于87. 5mL蒸馏水中，滴加少量稀硫酸(体积可以忽略不计)，充分搅拌后得到CuSO4溶液。向其中加入Na2CO3溶液，将所得蓝绿色悬浊液过滤，并用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，最后低溫烘干备用。

[实验探究]我们设计了如下装置，用制得的蓝绿色固体进行实验。

根据以上实验回答下列问题

(1)配制硫酸铜溶液的过程中滴加稀硫酸的作用是___________，所得硫酸铜溶液的溶质质量分数为_________

(2)实验室通常使用加热亚硝酸钠和氯化铵混合溶液的方法制取N2，该反应的化学方程为：__________。

⑶D装置加热前，需要首先打开活塞K，通入适量N2，然后关闭K，再点燃D处酒精灯。通入N2的作

用___________， B为安全瓶，其作用原理为_________，C中盛装的试剂应是__________。

(4)加热D后观察到的现象是________________。

(5)经查阅文献知：Ksp[CaCO3]=2.8×10-9，Ksp[BaCO3]=5.1×10-9，经讨论认为需要用Ba(OH)2溶液代替澄清石灰水来定量测定蓝绿色固体的化学式，其原因是______________

a.Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强

b.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2

c.相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3

d.吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小

(6)待D中反应完全后，打开活塞K，再次滴加NaNO2溶液产生N2，其目的是______________。若装置F中使用Ba(OH)2溶液，实验结束后经称量，装置E的质量增加0.27g，F中产生沉淀1.97g。则该蓝绿色固体的化学式为_____________。[写成xCuCO3·yCu(OH)2的形式]

【答案】 抑制Cu2+水解，防止溶液变浑浊 8.0% NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O 排除装置中的空气 当装置内压力过大时，B瓶中间的安全管中液面上升，使压力稳定 浓硫酸 硬质玻璃管中蓝绿色固体变黑色，E中白色固体变蓝，F中溶液变浑浊 bd 让停留在装置中的气体被充分吸收，减小实验误差 2CuCO3·3Cu(OH)2

【解析】本试题考查实验设计方案的评价，（1）CuSO4属于强酸弱碱盐，溶液中存在Cu2＋＋H2O Cu(OH)2＋H＋，滴加稀硫酸，H＋浓度增大，抑制Cu2＋的水解，因此滴加稀硫酸的作用是抑制Cu2＋水解，防止溶液变浑浊；溶质的质量m(CuSO4)=12.5×160/250g=8g，溶液的质量为(12.5＋87.5)g=100g，则质量分数为8/100×100%=8%；（2）NaNO2与NH4Cl发生氧化还原反应，NaNO2＋NH4Cl→NaCl＋N2↑＋H2O，NaNO2中N化合价由＋3价→0价，NH4Cl中N的化合价由－3价→0价，根据化合价的升降法进行配平，然后根据原子守恒配平其他，即反应方程式为NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O；（3）加热前，通入N2的目的是排除装置中空气；装置B为安全瓶，其作用原理是当装置内压力过大时，B瓶中间的安全管中液面上升，使压力稳定；根据实验目的，需要验证蓝绿色固体受热的产物，因此N2中的水蒸气对后续实验产生干扰，必须除去，装置C的作用是除去N2中的水蒸气，即装置C盛放的试剂是浓硫酸；（4）产物是CuO、H2O、CO2，硬质玻璃管中蓝绿色固体变黑色，E中白色固体变蓝，F中溶液变浑浊；（5）用Ba(OH)2溶液代替Ca(OH)2，原因是：Ba(OH)2的溶解度大于Ca(OH)2溶解度，能充分吸收CO2，Ba的相对原子质量大于Ca的相对原子质量，即BaCO3的摩尔质量大于CaCO3的摩尔质量，减少称量时产生的误差，故选项bd正确；（6）反应结束后，继续通入氮气作用是让停留在装置中的气体被充分吸收，减小实验误差；装置E质量增加的是H2O的质量，即n(H2O)=0.27/18mol=0.015mol，F中沉淀是BaCO3，即n(CO2)=1.97/197mol=0.01mol，H元素来自于Cu(OH)2，则Cu(OH)2的物质的量为0.015mol，C来自于CuCO3，则CuCO3的物质的量为0.01mol，x:y=0.01：0.015=2：3，即2CuCO3·3Cu(OH)2。

练习册系列答案
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【题目】恒温恒容下，将2 mol A气体和2 mol B气体通入体积为2 L的密闭容器中发生如下反应：2A(g)＋B(g)xC(g)＋2D(s)，2 min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol·L－1。

（1）x＝________。

（2）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为________。

（3）A的转化率与B的转化率之比为________。

（4）平衡后A的体积分数为：___________ 。

（5）反应前与平衡后的压强之比为________ 。

【题目】已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)；△H=-72kJ/mol．蒸发1mol Br2(l)需要吸收的能量为30kJ，其它相关数据如下表：

化学物质

H2(g)

Br2(g)

HBr(g)

1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/KJ

436

a

369

则表中a为（　　）

A．404 B．260 C．230 D．200

【题目】25℃、l0lkPa下，煤炭、氢气、天然气和甲醇（CH3OH)四种燃料的热值(指一定条件下，单位质量的物质完全燃烧所放出的热量)依次是33kJ·g-1、143 kJ·g-1、56 kJ·g-1、23 kJ·g-1。则下列热化学方程式正确的是

A. C(s)+l/2O2(g)=CO(g) △H= -396kJ·mol-1

B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -286 kJ·mol-1

C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= -896 kJ·mol-1

D. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -736 kJ·mol-1

【题目】能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务。

(1)天然气和可燃冰(mCH4·nH2O)既是高效洁净的能源，也是重要的化工原料，

①甲烷分子的空间构型为__________，可燃冰(mCH4·nH2O)属于________晶体。

②已知25℃、101kPa时，1g甲烷完全燃烧生成液态水放出55.65kJ热量，则该条件下反应

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=______kJ·mol-1

(2)用甲烷-氧气碱性(KOH溶液)燃料电池作电源，电解CuCl2溶液。反应装置如下图所示：

①b电极名称为___________，d电极的电极反应式为_________。

②假设CuCl2溶液足量，当某电极上析出3.2g金属Cu时，理论上燃料电池消耗氧气在标准状况下的体积是______ mL。

(3)在相同条件下，下面各组热化学方程式中，△H1<△H2的是________。(填字母)

A组：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H2

B组：S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1 S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2

C组：C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H1 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2

D组：CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2

(4)25℃，10lkPa条件下，14gN2和3gH2应生成NH3的能量变化如下图所示：

己知：①x=1127；

②25℃101kPa下，N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1。则y=___________。

(5)金属材料的腐蚀是人类面临的严重问题，金属的防腐对节约能源、保护环境起着十分重要的作用。下列三个装置中，铁被腐蚀速率由快到慢的顺序为_________(填字母)。

【题目】常温下，分别将四块形状基本相同，质量均为9 g的铁块同时投入到下列四种溶液中，产生氢气速率最快的是(　　)

A. 200 mL 2 mol·L－1盐酸 B. 50 mL 2 mol·L－1H2SO4溶液

C. 100 mL 3 mol·L－1盐酸 D. 500 mL 6 mol·L－1HNO3溶液

【题目】石油分流产品正丁烷可以按以下合成路线进行转化（生成物中的无机物忽略）

提示：

问题：

（1）D中所含官能团的名称：_____________

（2）下列反应中属于取代反应的是：______________

A.① B.② C.④ D.⑤

（3）写出反应⑦的化学方程式：________________

写出反应⑧的化学方程式：___________________

（4）高聚物X的结构简式：_________________

（5）A是直链结构，可以使Br2的CCl4溶液褪色，生成的产物最多有__________种

（6）与G具有相同官能团的同分异构体有___________种

（7）反应③的目的是_____________

【题目】已知H+（aq）+OH－(aq) =H2O(l) ΔH=－57.3 kJ·mol-1，回答下列问题。

（1）仪器A的名称____ ___；碎泡沫塑料的作用是___________________。

（2）环形玻璃搅拌棒不能用环形铜质搅拌棒代替，其原因是______________ 。

（3）若通过实验测定中和热的ΔH的绝对值常常小于57.3 kJ/mol，其原因可能是_______

a．实验装置保温、隔热效果差

b．量取NaOH溶液的体积时仰视读数

c．分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中

d．用温度计测定盐酸初始温度后，直接测定氢氧化钠溶液的温度

(4)将V1mL1.0mol·L-1HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如右图所示（实验中始终保持V1＋V2＝50mL）。由下图可知，氢氧化钠的浓度为 ；

假设盐酸与氢氧化钠起始温度平均值为21.0℃，图中最高温度为28.0℃，并近似认为NaOH溶液和盐酸溶液的密度都是1 g/cm3，中和后生成溶液的比热容c="4.18" J/(g·℃)。则中和热ΔH = （取小数点后一位）。 （提示：Q=cmΔt）

【题目】室温下，将一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变化)，实验数据如下表：

实验编号

起始浓度/(mol·L-1)

反应后溶液的pH

c(HA)

c(KOH)

①

0.1

0.1

9

②

x

0.2

7

下列判断不正确的是( )

A．实验①反应后的溶液中：c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)

B．实验①反应后的溶液中：c(OH-)=c(K+)-c(A-)=mol·L-1

C．实验②反应后的溶液中：c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1

D．实验②反应后的溶液中：c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)

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