【题目】一水硫酸四氨合铜晶体[Cu(NH3)4SO4·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。常温下该物质可溶于水,难溶于乙醇,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-1的硫酸、浓氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol·L-1稀盐酸、0.500 mol·L-1 NaOH溶液来制备一水硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。

ICuSO4溶液的制取

①实验室用铜与浓硫酸制备硫酸铜溶液时,往往会产生有污染的SO2气体,随着硫酸浓度变小,反应会停止,使得硫酸利用率比较低。

②实际生产中往往将铜片在空气中加热,使其氧化生成CuO,再溶解在稀硫酸中即可得到硫酸铜溶液;这一过程缺点是铜片表面加热易被氧化,而包裹在里面的铜得不到氧化。

③所以工业上进行了改进,可以在浸入硫酸中的铜片表面不断通 O2,并加热;也可以在硫酸和铜的混合容器中滴加 H2O2 溶液。

④趁热过滤得蓝色溶液。

(1)某同学在上述实验制备硫酸铜溶液时铜有剩余,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________________

(2)若按③进行制备,请写出CuH2O2 作用下和稀硫酸反应的化学方程式_______________

(3)H2O2溶液的浓度对铜片的溶解速率有影响。现通过下图将少量30%的H2O2溶液浓缩至40%,在B处应增加一个设备,该设备的作用是____________馏出物是 ______________________

II.晶体的制备

将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作

(1)硫酸铜溶液含有一定的硫酸,呈酸性,加入适量NH3·H2O调节溶液pH,产生浅蓝色沉淀,已知其成分为 Cu2(OH)2SO4,试写出生成此沉淀的离子反应方程式__________

(2)继续滴加 NH3·H2O,会转化生成深蓝色溶液,请写出从深蓝色溶液中析出深蓝色晶体的方法____________。并说明理由____________

Ⅲ.产品纯度的测定

精确称取 mg 晶体,加适量水溶解,注入图示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量 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 V1mL 0.500mol·L1 的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用 0.500 mol·L1 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。

1.水 2.长玻璃管 3.10%NaOH溶液 4.样品液 5.盐酸标准溶液

(1)玻璃管2的作用________________

(2)样品中产品纯度的表达式________________。(不用化简)

(3)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏低的原因是_________________

A.滴定时未用 NaOH 标准溶液润洗滴定管

B.滴定过程中选用酚酞作指示剂

C.读数时,滴定前平视,滴定后俯视

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

E.由于操作不规范,滴定前无气泡,滴定后滴定管中产生气泡

【题目】二甲醚(CH3OCH3)被称为“21 世纪的清洁燃料”。利用甲醇脱水可制得二甲醚,反应方程式如下: 2CH3OH(g) CH3OCH3(g) + H2O(g) ΔH1

(1)二甲醚亦可通过合成气反应制得,相关热化学方程式如下:

2H2g)+ COg CH3OHgΔH2

COg)+ H2Og CO2g)+ H2(g) ΔH3

3H2g)+ 3COg CH3OCH3g)+ CO2 (g) ΔH4

ΔH1________(用含有ΔH2ΔH3ΔH4的关系式表示)。

(2)经查阅资料,上述反应平衡状态下 Kp 的计算式为:Kp 为以分压表示的平衡常数,T 为热力学温度)。且催化剂吸附 H2O(g)的量会受压强影响,从而进一步影响催化效率。)

①在一定温度范围内,随温度升高,CH3OH(g)脱水转化为二甲醚的倾向_______ (填“增大”、“不变”或“减小”)。

②某温度下(此时 Kp=100),在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的分压如下:

物质

CH3OH

CH3OCH3

H2O

分压/MPa

0.50

0.50

0.50

此时正、逆反应速率的大小:v____v逆 (填“>”、 “<”或“=”)。

200℃时,在密闭容器中加入一定量甲醇 CH3OH,反应到达平衡状态时,体系中CH3OCH3(g)的物质的量分数为 _______(填标号)。

A.< B C~ D E.>

300℃时,使 CH3OH(g)以一定流速通过催化剂,V/F (按原料流率的催化剂量)、压强对甲醇转化率影响如图1所示。请解释甲醇转化率随压强(压力)变化的规律和产生这种变化的原因,规律__________________________,原因_______________________

(3)直接二甲醚燃料电池有望大规模商业化应用,工作原理如图2所示。

①该电池的负极反应式为:_______________

②某直接二甲醚燃料电池装置的能量利用率为 50%,现利用该燃料电池电解氯化铜溶液,若消耗 2.3g 二甲醚,得到铜的质量为_______ g

 0  201950  201958  201964  201968  201974  201976  201980  201986  201988  201994  202000  202004  202006  202010  202016  202018  202024  202028  202030  202034  202036  202040  202042  202044  202045  202046  202048  202049  202050  202052  202054  202058  202060  202064  202066  202070  202076  202078  202084  202088  202090  202094  202100  202106  202108  202114  202118  202120  202126  202130  202136  202144  203614 

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