题目内容

（14分）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。制备硫酸铜是无机化学实验教学中一个重要的实验。由于铜不能与稀硫酸直接反应，实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图1、2所示）。

（1）图1中，A仪器的名称为        ，烧瓶中发生的离子反应方程式为            。
（2）图2是图1的改进装置，改进的目的是                         。
（3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加FeSO4或Fe2（SO4）3，反应完全后，向其中加物质甲调节pH到3～4，产生Fe（OH）3沉淀，过滤、蒸发、结晶，滤渣作催化剂循环使用。（已知Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4。）
请回答下列问题：
①方案1中的B仪器名称是           。
②方案2中甲物质是        （填字母序号）。a、CaO       b、CuCO3     c、CaCO3      
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL  1.5mol/L的稀硫酸中，控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2，反应0.5h后，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发结晶、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 10.6g。请回答下列问题：
③该反应的离子反应方程式为                                              。
④控制温度在50℃和60℃加热的原因为           ，晶体采用酒精淋洗的优点是               。
⑤上述两种氧化法中，更符合绿色化学理念的是      （填“第一组”或“第二组”），理由是       。
（共14分）
（1）分液漏斗（1分）。Cu+4H++2NO3—=Cu2++2NO2↑+2H2O(或NO的方程式也可)（2分）。
（2）安全瓶（防止倒吸等）（1分）
（3）①坩埚（1分） ②b（1分）    ③Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O（2分）
④防止双氧水分解（1分），酒精与水互溶且极易挥发，减少晶体溶解（1分），第二组(2分)
理由：第一组中的方案1需要加热，消耗能源，方案2所得产品含有铁元素杂质。而第二组方案几乎不产生有害气体，且所得产品纯度较高。（2分）
略
练习册系列答案
相关题目
（8分）为了证明在实验室制备Cl2的过程中会有水蒸气和HCl挥发出来，甲同学设计了如下图所示的实验装置，按要求回答问题。


⑴请根据甲同学的意图，连接相应的装置，接口顺序：
b接________，__________接 _________，_________接a。
⑵U形管中所盛试剂的化学式为_____________________________ 。
⑶装置③中CCl4的作用是___________________________________。
⑷乙同学认为甲同学实验中有缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加装置⑤。你认为装置⑤应加在_____________之间（填装置序号）。瓶中可以放入______________________________________。
⑸丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置，只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成其他溶液。你认为可将溶液换成__________________________，如果观察到_______________________________________的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出来。
（16分）有一种催化剂为铁的常见的氧化物，为探究该氧化物的成分：
（一）某同学将适量稀硝酸加入少许样品中加热溶解；取少许所得溶液，滴加KSCN溶液，出现红色，由此得出该氧化物中铁元素为+3价，你认为该结论         （合理或不合理），理由：                   。
（二）请你完成对该铁的氧化物成分的探究分析：
提出对该氧化物的合理假设：
a.假设1：         ；b.假设2：假设该氧化物为FeO;c.假设3：         。
（三）[设计方案证明上述假设，选择合适的仪器和药品]
（四）[实验过程以及结论分析]：（请填写空格①和②）
实验操作
预期现象与结论
步骤1：用滴管取一定量3mol·L-1H2SO4于试管中，加热煮沸数分钟除去溶于其中的氧气

步骤2：用药匙取少量样品于试管中，用滴管加入适量除去氧气的3mol·L-1H2SO4并加热，充分反应得A溶液
固体溶解，溶液颜色有变化
步骤3：取少许A溶液于试管中，滴加1—2滴20%KSCN溶液，振荡
①
步骤4：另取少许A溶液于试管中，滴加1—2滴0.2mol·L-1KMnO4溶液，振荡
②
（共15分）I（8分）(1)（4分）为比较Fe3+ 和Cu2+ 对H2O2分解的催化效果，甲、乙两位同学分别设计了如图所示的实验。
甲、乙两同学可通过观察                                    ，定性比较得出结论。观察两同学的方案，你认为          （填“甲”或“乙”）更合理。理由是                        。

(2) （4分）丙同学另外设计了如下实验验证过氧化氢酶对H2O2分解的作用（新鲜鸡肝片中含有过氧化氢酶）：
①在试管A中加入3%的双氧水5 mL，再加入新鲜的鸡肝片1 g，有气体产生；
②在试管B中加入3%的双氧水5 mL，再加入煮熟的鸡肝片1 g，无气体产生；
③在试管C中加入3%的双氧水3 mL和10%的H2SO42 mL，再加入新鲜的鸡肝片1 g，无气体产生。
由上述实验得到的结论是
_______________________________________________________________________，
_______________________________________________________________________。
写出①中产生气体的化学方程式：_____________________________________。
（18分）化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品。根据产物的质量确定有机物的组成。

回答下列问题：
（1）A装置中分液漏斗盛放的物质是      ，写出有关反应的化学方程式：             。
（2）C装置（燃烧管）中CuO的作用是                        。
（3）写出E装置中所盛放物质的名称               ，它的作用是                。
（4）若准确称取1.20g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）。经充分燃烧后，E管质量增加1.76g,D管质量增加0.72g,则该有机物的最简式为                 。
某化学兴趣小组的同学，在学习了高中化学第三册中有关草酸的性质，查阅了大量资料，获得了草酸的一些信息，整理出下表：
（1）
草酸晶体
分子式
H2C2O4·2H2O
颜色
无色晶体
熔点
100.1℃
受热至100.1℃时失去结晶水，成为无水草酸。
（2）
无水草酸
结构简式
HOOC—COOH
溶解性
能溶于水或乙醇
特性
大约在157℃升华（175℃以上发生分解）。
化学性质
H2C2O4 + Ba(OH)2 =BaC2O4↓+ 2H2O
HOOC—COOH  >175℃ CO2↑+CO↑+H2O↑
 
该组同学依据上表设计了一套如下图所示的实验装置，欲通过实验验证无水草酸受热分解的产物，并利用反应产生的CO气体来还原铁的某种氧化物(FexOy)，以确定FexOy的组成。

请回答下列问题：
（1）实验所需的仪器装置如上图所示，各装置的连接顺序为：
e接    、     接     、     接     、     接 h 。
（2）该组同学进行了下列实验操作：
①点燃B处的酒精灯；
②检查实验装置的气密性并装入药品；
③反应结束后，先熄灭B处的酒精灯，继续通入气体直到B中固体全部冷却后，再熄灭c处的酒精灯；
④点燃c处的酒精灯，开始反应，在装置E的i口处收集一试管气体，验纯；
⑤点燃尖嘴i处的酒精灯。
正确的实验操作顺序是：                                          。
（3）收集气体验纯的目的是                                            。
D装置中澄清石灰水的作用是                                          。
E装置中澄清石灰水的作用是                                          。
（4）反应完全后，该组同学进行数据处理。反应前，称得硬质玻璃管的质量为54.00 g，样品FexOy的质量为7.84 g；反应后，称得硬质玻璃管与剩余固体的总质量为59.60g（其质量经同样操作后也不再发生变化），则样品FexOy中，x:y=          。
（5）本实验有没有不妥之处？如果有，请答出改进的方案；若无，此问可不必答。
                                                        。
（12分）
某化学研究性学习小组开展实验探究：在常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊，持续通入发现浑浊又变澄清。由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1：气体可能为CO2；                  猜想2：                   ；
猜想3：                          。
为了验证猜测，该小组设计实验加以探究：
【实验探究】该小组按如图所示装置，将气体从a端通入，则：

（1）B中应该装入下列         试剂（填编号）
A．NaCl溶液B．酸性KMnO4溶液C．盐酸D．澄清石灰水
（2）A中品红的作用是：                                        ；
（3）D中澄清石灰水的作用是：                                  。
通过该实验，小组同学观察到以下三个实验现象：
① A中品红褪色       ② C中品红不褪色       ③ D中澄清石灰水变浑浊
【得出结论】由上述现象小组同学确认该气体的成分是                               。
火柴是人们常用的生活用品，某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2、S等物质，设计了以下系列实验，并回答下列各题。

Ⅰ、火柴头中硫元素的实验证明

A                                     B
⑴设计装置A中可观察到      的实验现象，即可证明火柴头上含有S元素。
⑵甲同学认为B装置中除了可选用稀高锰酸钾外还可选用：品红溶液、紫色石蕊溶液、滴有酚酞的NaOH溶液、溴水等，经大家分析后淘汰了紫色石蕊溶液和滴有酚酞的NaOH  溶液。你认为淘汰的原因可能是         。甲同学还认为在A装置中选用浓的高锰酸钾酸性溶液更好，因为浓度越大反应速率越快，你认为对吗？      （先判断再说明原因）。
Ⅱ、火柴头中含有Cl元素的证明，设计了以下实验流程图：
 
⑴为验证火柴头中含有Cl元素的实验步骤是：取滤液C……请回答后续实验步骤   是                                    。
⑵有学生提出检验火柴头上KClO3另一套实验方案：


 
 

 

20090227

 
   实验中发生的反应是 KClO3 + 3NaNO2 + AgNO3 = AgCl↓+ 3NaNO3 + KNO3，其中NaNO2          是              。剂，有人提出上述方法中出现白色沉淀并不能充分说明火柴头上      KClO3的存在，其理由是              。

  Ⅲ、测定火柴头中KClO3的含量，设计了以下实验流程图：

⑴步骤②的实验操作装置如下图所示，仪器a的名称为    ，装置B的作用是    。
则当抽滤完毕或中途停止抽滤时，最佳的正确操作是        。
⑵得到的沉淀常用95%的酒精洗涤再抽滤，试问用酒精洗涤的原因   。（3）实验测      得火柴头中KClO3的质量分数为         ；未洗涤沉淀，测得KClO3的质量分数将                      （填   “偏大”、“偏小”、或“无影响”，下同）。
（15分）实验室里用乙醇和浓硫酸反应生成乙烯，进而制取1,2－二溴乙烷。
（1）用下列仪器（短接口或橡皮管均已略去）完成该实验，若气体流向为从左到右，则正确的连接顺序是：
B经A（1）插入A中，D接A（2）；A（3）接______接______接______接______。

（2）温度计水银球的正确位置是_______________________________。
（3）D与分液漏斗相比，其主要优点是________________________________。
（4）E装置烧杯中的冷水和反应管内液溴上的水层作用均是________________，若将装置F拆除，在E中的主要副反应为_________________________________。
（5）若要准确测定乙烯的产量，下列方案可行的是_____________________。
方案I：将E及其后面的装置拆除后，连接图28—1所示装置进行实验，反应结束后，测其实验前后的质量，由此得到乙烯产量。
方案II：将E及其后面的装置拆除后，连接图28—2所示装置进行实验，反应结束后，测得乙烯的体积，由此算得乙烯产量。

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