题目内容
【题目】硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂，媒染剂，在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分，在工业上用途广泛。常温下该物质在空气中不稳定，受热时易发生分解。某化学兴趣小组以Cu粉、3mol/L的硫酸、浓氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol/L稀盐酸、0.500 mol/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。
I．CuSO4溶液的制备
①称取4g铜粉，在A仪器中灼烧10分钟并不断搅拌，放置冷却。
②在蒸发皿中加入30mL 3mol/L的硫酸，将A中固体慢慢放入其中，加热并不断搅拌。
③趁热过滤得蓝色溶液。
(1)A仪器的名称为________________________________。
(2)某同学在实验中有1.5g的铜粉剩余，该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现，冷却析出的晶体中含有白色粉末，试解释其原因__________________________________________。
II．晶体的制备
将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作
(3)已知浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4，试写出生成此沉淀的离子反应方程式___________________。
(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法，而不是浓缩结晶的原因是________________________。
III．氨含量的测定
精确称取wg晶体，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，并用蒸馏水冲洗导管内壁，用V1mL0.5mol/L的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶，用0.5mol/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl(选用甲基橙作指示剂)，到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
(5)A装置中长玻璃管的作用_________________，样品中氨的质量分数的表达式_______。
(6)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏高的原因是____________________。
A．滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管。
B．读数时，滴定前平视，滴定后俯视。
C．滴定过程中选用酚酞作指示剂。
D．取下接收瓶前，未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁。
【答案】坩埚 反应中硫酸过量，在浓缩过程中，稀硫酸逐渐变浓，浓硫酸的吸水性使CuSO4
5H2O失水变成CuSO4 2Cu2++2NH3H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+ 硫酸四氨合铜晶体容易受热分解 平衡气压，防止堵塞和倒吸 
BD
【解析】
(1) 灼烧物质一般在坩埚中进行；
(2) 将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现，冷却析出的晶体中含有白色粉末，该白色粉末为CuSO4，原因是反应中硫酸过量，在浓缩过程中，稀硫酸逐渐变浓，浓硫酸的吸水性使CuSO45H2O失水变成CuSO4；
(3)由操作流程可知，硫酸铜溶液和适量氨水反应生成Cu2(OH)2SO4沉淀，据此写出离子方程式；
(4) 硫酸四铵合铜晶体的制备过程中，加入乙醇可以降低硫酸四氨合铜晶体的溶解度，有利于晶体析出；
(5) 当A中压力过大时，玻璃管中液面上升，使A瓶中压力稳定；
根据滴定用去的氢氧化钠的物质的量可以计算出与氨反应的盐酸的物质的量，进而计算产生的氨气的物质的量，再计算出NH3的质量百分数；
(6) 依据样品中氨的质量分数表达式，若操作引起V2偏小，则使氨含量测定结果偏高，据此分析。
(1) 灼烧物质一般在坩埚中进行，将铜粉转化为CuO；
故答案为：坩埚；
(2) 将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现，冷却析出的晶体中含有白色粉末，该白色粉末为CuSO4，原因是反应中硫酸过量，在浓缩过程中，稀硫酸逐渐变浓，浓硫酸的吸水性使CuSO45H2O失水变成CuSO4；
故答案为：反应中硫酸过量，在浓缩过程中，稀硫酸逐渐变浓，浓硫酸的吸水性使CuSO45H2O失水变成CuSO4；
(3)由操作流程可知，硫酸铜溶液和适量氨水反应生成Cu2(OH)2SO4沉淀，离子反应方程式为：2Cu2++2NH3H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+；
故答案为：2Cu2++2NH3H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+；
(4) 由题给信息可知，硫酸四氨合铜晶体容易受热分解，而加入乙醇可以降低硫酸四氨合铜晶体的溶解度，有利于晶体析出；
故答案为：硫酸四氨合铜晶体容易受热分解；
(5) 当A中压力过大时，长玻璃管中液面上升，使A瓶中压力稳定，即长玻璃管的作用是平衡气压，防止堵塞和倒吸；
故答案为：平衡气压，防止堵塞和倒吸；
由题给数据可知，蒸出的氨气的物质的量为(0.5V1-0.5V2)×10-3mol，
所以样品中氨的质量分数为：；
故答案为：；
(6)依据样品中氨的质量分数表达式，若实验操作引起V2偏小，则使氨含量测定结果偏高；
A．滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管，氢氧化钠溶液浓度偏小，消耗的体积V2偏大，则使氨含量测定结果偏低，不符合题意；
B．读数时，滴定前平视，滴定后俯视，消耗的体积V2偏小，则使氨含量测定结果偏高，符合题意；
C．滴定过程中选用酚酞作指示剂，消耗的体积V2偏大，则使氨含量测定结果偏低，不符合题意；
D．取下接收瓶前，未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁，消耗的体积V2偏小，则使氨含量测定结果偏高，符合题意。
故答案为：BD。
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【题目】氢气作为清洁能源有着广泛的应用前景，含硫天然气制备氢气的流程如下。
请回答下列问题：
I．转化脱硫：将天然气压入吸收塔，30℃时，在T．F菌作用下，酸性环境中脱硫过程示意图如下。
(1)过程i的离子反应方程式为_________________________________________。
(2)已知：
①Fe3+在pH=l.9时开始沉淀，pH=3.2时沉淀完全。
②30℃时，在T.F菌作用下，不同pH的FeSO4溶液中Fe2+的氧化速率如下表。
pH | 0.7 | 1.1 | 1.5 | 1.9 | 2.3 | 2.7 |
Fe2+的氧化速率/g·L-1·h-1 | 4.5 | 5.3 | 6.2 | 6.8 | 7.0 | 6.6 |
在转化脱硫中，请在上表中选择最佳pH范围是_______<pH<_______，这样选择的原因是：_______________________________________________。
Ⅱ．蒸气转化：在催化剂的作用下，水蒸气将CH4氧化。结合下图回答问题。
(3)①该过程的热化学方程式是__________________________________________。
②比较压强P1和p2的大小关系：P1 _________ P2(选填“>”“<”或“=”)。
③在一定温度和一定压强下的体积可变的密闭容器中充入1molCH4和1mol的水蒸气充分反应达平衡后，测得起始时混合气的密度是平衡时混合气密度的1.4倍，若此时容器的体积为2L,则该反应的平衡常数为______________(结果保留2位有效数字)。
Ⅲ．CO变换：500℃时，CO进一步与水反应生成CO2和H2。
Ⅳ．H2提纯：将CO2和H2分离得到H2的过程如示意图
(4)吸收池中发生反应的离子方程式是____________________________________。
【题目】前四周期的A、B、C、D四种元素在周期表中均与元素X紧密相邻。已知元素X最高价氧化物的化学式为X2O5，B、D同主族且B元素的原子半径是同族元素中最小的，C的最高价氧化物对应的水化物是强酸。
（1）D元素基态原子的外围电子排布式为____________________。
（2）A、C、X三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为________________（用相应的元素符号作答）。
（3）B、X、D氢化物的沸点由高到低的顺序为_______________（用相应的化学式作答）。
（4）C元素的原子可形成多种离子，试推测下列微粒的立体构型（C为字母，不是碳元素）：
微粒 | CO32- | CO42- |
立体构型名称 | _______________ | _______________ |
（5）元素B的一种氢化物B2H4具有重要的用途。有关B2H4的说法正确的是_______。
A．B2H4分子间可形成氢键 B．B原子是sp3杂化
C．B2H4分子中含有5个σ键和1个π键 D．B2H4晶体变为液态时破坏共价键
（6）E元素和D元素在同一周期，属于VIII族，价层有三个单电子，E(OH)2为两性氢氧化物，在浓的强碱溶液中可形成E(OH)42-，写出E(OH)2酸式电离的电离方程式___________________。
（7）F元素基态原子M层上有5对成对电子，F形成的单质有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶胞（如图所示）中F原子的配位数之比为___________，δ、γ、α三种晶胞的边长之比为_____________。
