摘要:某固体X的溶解度在1000C时为60g.200C时20g.如果100g饱和溶液从1000C冷却至200C后.将其过滤.则滤液质量为 A.40g B.25g C.160g D.75g
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某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应和比较Cu的+1价化合物与+2价化合物的稳定性,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端投入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方.

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录.
材料一:小组交流记录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4.
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S
Cu2S(黑色)
材料二、探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色.
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减小10%左右.
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;
的作用是
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(SHO3)2的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是:
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
你的猜想是:
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
(6)该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性,他们取98gCu(OH)2固体,加热至80℃-100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末X.冷却后称量,X的质量为72g.向X中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,据此可推得,X的化学式为
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以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录.
材料一:小组交流记录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4.
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S
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材料二、探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色.
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减小10%左右.
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;
导气、冷凝、回流
导气、冷凝、回流
;D、E两支试管中CCl4的作用是
防止倒吸
防止倒吸
.(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O
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S+2H2SO4(浓)
3SO2↑+2H2O
.
| ||
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(SHO3)2的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)
.(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是:
CuO、CuS、Cu2S
CuO、CuS、Cu2S
.(写化学式)(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
Cu2++H2O
Cu(OH)2+2H+
Cu2++H2O
Cu(OH)2+2H+
.你的猜想是:
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
;请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)
.(6)该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性,他们取98gCu(OH)2固体,加热至80℃-100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末X.冷却后称量,X的质量为72g.向X中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,据此可推得,X的化学式为
Cu2O
Cu2O
,可以得出的结论是 高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
.(2011?天河区一模)锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题.某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料(图中简称废料,成份为LiMn2O4、碳粉和铝箔)进行资源回收研究,设计实验流程如下:
已知:Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g.
(1)废料在用NaOH溶液浸取之前需要进行粉碎操作,其目的是
(2)写出生成沉淀X的离子方程式
(3)写出反应②的化学反应方程式
(4)反应③在实际操作中采用加入过量的Na2CO3固体而不是Na2CO3溶液,这样做的目的是
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已知:Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g.
(1)废料在用NaOH溶液浸取之前需要进行粉碎操作,其目的是
增大接触面积,加快反应速率.
增大接触面积,加快反应速率.
.(2)写出生成沉淀X的离子方程式
CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
.(3)写出反应②的化学反应方程式
4LiMn2O4+2H2SO4+O2=8MnO2+2Li2SO4+2H2O
4LiMn2O4+2H2SO4+O2=8MnO2+2Li2SO4+2H2O
.(4)反应③在实际操作中采用加入过量的Na2CO3固体而不是Na2CO3溶液,这样做的目的是
使溶液中的Li+沉淀完全,减少Li2CO3的溶解
使溶液中的Li+沉淀完全,减少Li2CO3的溶解
,操作过滤Ⅲ分离出滤渣Li2CO3后所得滤液中的主要成份为Na2SO4
Na2SO4
.(写化学式)(2011?丰台区一模)高纯六水氯化锶(SrCl2?6H2O)可用于制造高档磁性材料、电解金属钠的助熔剂、高档颜料和液晶玻璃等,具有很高的经济价值.高纯六水氯化锶的制备过程如下:
Ⅰ.将纯水加入烧杯内,搅拌下加入适量工业碳酸锶粉末(含少量Ba、Fe的化合物),制成浆料.
Ⅱ.缓慢加入工业盐酸进行酸化,将固体物质溶解.
Ⅲ.然后喷淋加入适量的硫酸,再加入质量分数为30%的双氧水少许.
Ⅳ.调节pH至8~10,加热至60~70℃,搅拌1h,过滤,除去残渣.
Ⅴ.滤液加热至沸,继续浓缩至氯化锶质量浓度(溶质质量与溶液体积之比)为 x g/L.
请回答:
(1)用电子式表示HCl的形成过程
.
(2)已知Sr为第五周期第ⅡA族元素,则不符合Sr>Ca的是
①原子半径 ②最外层电子数 ③金属性 ④最高价氧化物对应的水化物的碱性
(3)写出步骤Ⅱ中加入盐酸时发生反应的离子方程式:
(4)加入硫酸后会先生成硫酸锶沉淀,进而转化为硫酸钡沉淀,试分析原理
(5)步骤Ⅲ中在酸性环境下加入双氧水是为将亚铁离子氧化成铁离子,写出该反应的离子方程式:
(6)步骤Ⅳ中调节pH至8~10,最好选用的试剂为
(7)已知某次实验得到浓缩后的氯化锶溶液中溶质为818g,溶剂为1000g,经测定该溶液的密度为1.5g/mL,则该溶液溶质的质量浓度x为
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Ⅰ.将纯水加入烧杯内,搅拌下加入适量工业碳酸锶粉末(含少量Ba、Fe的化合物),制成浆料.
Ⅱ.缓慢加入工业盐酸进行酸化,将固体物质溶解.
Ⅲ.然后喷淋加入适量的硫酸,再加入质量分数为30%的双氧水少许.
Ⅳ.调节pH至8~10,加热至60~70℃,搅拌1h,过滤,除去残渣.
Ⅴ.滤液加热至沸,继续浓缩至氯化锶质量浓度(溶质质量与溶液体积之比)为 x g/L.
请回答:
(1)用电子式表示HCl的形成过程
(2)已知Sr为第五周期第ⅡA族元素,则不符合Sr>Ca的是
②
②
(填序号).①原子半径 ②最外层电子数 ③金属性 ④最高价氧化物对应的水化物的碱性
(3)写出步骤Ⅱ中加入盐酸时发生反应的离子方程式:
SrCO3+2H+=Sr2++H2O+CO2↑
SrCO3+2H+=Sr2++H2O+CO2↑
.(4)加入硫酸后会先生成硫酸锶沉淀,进而转化为硫酸钡沉淀,试分析原理
溶液中大部分是氯化锶,所以加入硫酸后会先生成硫酸锶,由于硫酸钡的溶解度小于硫酸锶,所以会进一步转化为硫酸钡沉淀
溶液中大部分是氯化锶,所以加入硫酸后会先生成硫酸锶,由于硫酸钡的溶解度小于硫酸锶,所以会进一步转化为硫酸钡沉淀
.(5)步骤Ⅲ中在酸性环境下加入双氧水是为将亚铁离子氧化成铁离子,写出该反应的离子方程式:
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
.(6)步骤Ⅳ中调节pH至8~10,最好选用的试剂为
Sr(OH)2
Sr(OH)2
.(7)已知某次实验得到浓缩后的氯化锶溶液中溶质为818g,溶剂为1000g,经测定该溶液的密度为1.5g/mL,则该溶液溶质的质量浓度x为
675
675
g/L(计算结果保留整数).(2012?浙江模拟)过碳酸钠(2Na2CO3?3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂.某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:

已知:主反应 2Na2CO3 (aq)+3H2O2 (aq)
2Na2CO3?3H2O2 (s)
△H<0
副反应 2H2O2=2H2O+O2↑
滴定反应 6KMnO4+5(2Na2CO3?3H2O2)+19H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+10Na2SO4+10CO2↑+15O2↑+34H2O
50°C时 2Na2CO3?3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题:
(1)图中支管的作用是
(2)步骤①的关键是控制温度,其措施有
(3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,均可析出过碳酸钠,原因是
(4)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是
(5)下列物质中,会引起过碳酸钠分解的有
A.Fe2O3 B.CuO
C.Na2SiO3 D.MgSO4
(6)准确称取0.2000g 过碳酸钠于250mL 锥形瓶中,加50mL 蒸馏水溶解,再加50mL 2.0mol?L-1 H2SO4,用2.000×10-2 mol?L-1 KMnO4 标准溶液滴定至终点时消耗30.00mL,则产品中H2O2的质量分数为
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△H<0
副反应 2H2O2=2H2O+O2↑
滴定反应 6KMnO4+5(2Na2CO3?3H2O2)+19H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+10Na2SO4+10CO2↑+15O2↑+34H2O
50°C时 2Na2CO3?3H2O2 (s) 开始分解
请回答下列问题:
(1)图中支管的作用是
平衡压强
平衡压强
.(2)步骤①的关键是控制温度,其措施有
冷水浴
冷水浴
、磁力搅拌
磁力搅拌
和缓慢滴加H2O2溶液
缓慢滴加H2O2溶液
.(3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,均可析出过碳酸钠,原因是
降低产品的溶解度(盐析作用或醇析作用)
降低产品的溶解度(盐析作用或醇析作用)
.(4)步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是
洗去水份,利于干燥
洗去水份,利于干燥
.(5)下列物质中,会引起过碳酸钠分解的有
AB
AB
.A.Fe2O3 B.CuO
C.Na2SiO3 D.MgSO4
(6)准确称取0.2000g 过碳酸钠于250mL 锥形瓶中,加50mL 蒸馏水溶解,再加50mL 2.0mol?L-1 H2SO4,用2.000×10-2 mol?L-1 KMnO4 标准溶液滴定至终点时消耗30.00mL,则产品中H2O2的质量分数为
0.2550
0.2550
.AlF6-
AlF6-
、Na+
Na+
;大立方体的体心处▽所代表的是AlF6-
AlF6-
.冰晶石在化工生产中的用途电解炼铝的助熔剂
电解炼铝的助熔剂
.(2)H2S和H2O2的主要物理性质比较如下:
| 熔点/K | 沸点/K | 标准状况时在水中的溶解度 | |
| H2S | 187 | 202 | 2.6 |
| H2O2 | 272 | 423 | 以任意比互溶 |
H2O2分子间存在氢键,与水分子可形成氢键
H2O2分子间存在氢键,与水分子可形成氢键
(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体.写出铜原子价电子层的电子排布式
3d104s1
3d104s1
,与铜同一周期的副族元素的基态原子中最外层电子数与铜原子相同的元素有Cr
Cr
(填元素符号).实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子内存在的全部化学键类型有共价键和配位键
共价键和配位键
.实验过程中加入C2H5OH后可观察到析出深蓝色Cu(NH3)4SO4?H2O晶体.实验中所加C2H5OH的作用是降低Cu(NH3)4SO4?H2O的溶解度
降低Cu(NH3)4SO4?H2O的溶解度
.B.用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2?xH2O).有如下操作:
已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,Cu2+却不水解.
(1)加热酸溶过程中发生反应的离子方程式有:
Fe+2H+=Fe2++H2↑、CuO+2H+=Cu2++H2O
Fe+2H+=Fe2++H2↑、CuO+2H+=Cu2++H2O
(2)氧化剂A可选用
①
①
(填编号,下同)①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3
(3)要得到较纯的产品,试剂B可选用
③
③
①NaOH ②FeO ③CuO
(4)试剂B的作用是
①③
①③
①提高溶液的pH ②降低溶液的pH ③使Fe3+完全沉淀 ④使Cu2+完全沉淀
(5)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是
②④①
②④①
(按实验先后顺序填编号)①过滤 ②蒸发浓缩 ③蒸发至干 ④冷却
(6)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2?xH2O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:
方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止、冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n g.
方案二:称取m g晶体、加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止、冷却、称量所得固体的质量为n g.
试评价上述两种实验方案,其中正确的方案是
二
二
,据此计算得x=| 80m-135n |
| 18n |
| 80m-135n |
| 18n |