题目内容

单质铜及其化合物一般都具有特殊的颜色,如
Cu
Cu2O
CuO
Cu(OH)2
CuSO4·5H2O
红色(或紫红色)
红色(或砖红色)
黑色
蓝色
蓝色
 
某学校学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O,进行了认真的研究。
Ⅰ.查阅资料得出下列信息:
①Cu2O属于碱性氧化物;
②高温灼烧CuO生成Cu2O;
③Cu2O在酸性条件下能发生反应:Cu2O+2H=Cu+Cu2+H2O。
Ⅱ.设计实验方案:
方案1:取该红色固体溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化。
方案2:取该红色固体溶于足量的稀硫酸中,观察溶液是否呈蓝色。
方案3:称得干燥坩埚的质量为a g,取红色固体置于坩埚中称得总质量为b g,在空气中高温灼烧至质量恒定,称得最后总质量为c g。
(1)写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式:_______________________。
(2)请你评价方案1和方案2的合理性,并简述理由:
方案1:_______________________。
方案2:_______________________。
(3)方案3中,若确认红色固体中含有Cu2O,则a、b、c的关系为________,在该实验方案中最少应进行________次称量。
Ⅲ.学习小组乙设计了新的探究方案,拟根据干燥管中无水硫酸铜是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O,装置如图所示。

(4)该探究方案中检验气体发生装置气密性的方法为________(说明操作方法、现象和结论)。
(5)为确保探究的科学、合理和安全,你认为实验中还应采取的措施有____(填序号)。
A.在氢气发生装置与硬质玻璃管之间增加一个干燥装置
B.加热前先排尽装置中的空气
C.在盛有无水硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
(1)3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO32+2NO↑+7H2O
(2)不合理,因为铜和氧化亚铜均可溶于稀硝酸形成蓝色溶液
合理,因为氧化亚铜可与稀硫酸反应生成Cu和Cu2,导致溶液呈蓝色
(3)8c<9b-a 4
(4)关闭导气管上的活塞,从分液漏斗往试管中注水,使漏斗中的液面高于试管中的液面,静置一段时间后液面差不变,说明气体发生装置气密性良好
(5)ABC
该题实际上给出了四种方案,方案1中因硝酸具有氧化性,所以无法区分溶液中的Cu2是来自于Cu还是Cu2O;方案2中因稀硫酸无强氧化性,所以通过观察溶液是否显蓝色可以判断红色固体中是否含有Cu2O;方案3是通过定量分析的方法来进行判断的,原理是4Cu+O2,2Cu2O,若(b-a)g红色固体全部是Cu,则Cu2O的质量为(b-a)g,若红色固体中含有Cu2O,则(b-a)g>(c-a)g,即8c<9b-a。(5)学习小组乙的探究方案存在一定的弊端,如没有设计干燥装置。制取的H2中含水蒸气,空气中也有水蒸气,都能使无水硫酸铜变蓝色。
练习册系列答案
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TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下  

有关性质如下表   
物质
熔点/℃
沸点/℃
其它
CCl4
-23
76
与 TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮湿空气产生白雾
 
仪器A的名称是____    ,装置E中的试剂是         。反应开始前必须进行的操作是____    ;反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为____    (填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是         
(2)工业上由钛铁矿(FeTO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶:FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)   FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(1)
水解;TiOSO4(aq)+2H2O(1)   H2T1O3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:

①试剂A为           。钛液I需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产率降低,原因是         
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氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用作肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)??NH2COONH4(s) ΔH<0。
(1)如图所示装置制取氨气,你所选择的试剂是________________________。

(2)制备氨基甲酸铵的装置如图13-7所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时,停止制备。

注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
液体石蜡鼓泡瓶的作用是________________________________________________________________________。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是________________________________________________________________________
(填写操作名称)。为了得到干燥产品,应采取的方法是________(填写选项序号)。
a.常压加热烘干
b.高压加热烘干
c.真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图所示。

双通玻璃管的作用:____________;浓硫酸的作用:______________________、__________________________________________________________________。
(3)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品1.173 0 g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.500 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为________。[Mr(NH2COONH4)=78,Mr(NH4HCO3)=79,Mr(CaCO3)=100]
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Ⅰ、定性实验
(1)气体的检验 
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(2)该小组同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为        
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2?xMgCO3]
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(3)实验③:取实验①中的滤液,向其中加入少量CaCl2稀溶液,产生白色沉淀,溶液红色变浅,说明溶液中存在CO32离子。
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