摘要:某同学用如图装置进行铜与一定体积已知浓度的浓硫酸反应的实验研究. (1)充分反应后.发现铜和硫酸都有剩余.在不补充浓硫酸的前提下.若使剩余铜片溶解.可再加入物质的化学式为 . (2)测定剩余硫酸的物质的量时.先测铜与浓硫酸反应产生SO2的量.再计算余酸的物质的量.他认为测定SO2的量的方法有多种.下列方案中不可行的是( ) A.将A产生的气体干燥后缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管.结束反应后再次称量 B.将A产生的气体缓缓通入稀硫酸酸化的KMnO4溶液.加足量BaCl2溶液.过滤.洗涤.干燥.称量沉淀 C.将A产生的气体缓缓通入足量用HNO3酸化Ba(NO3)2溶液.充分反应过滤.洗涤.干燥.称量沉淀 D.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出干燥后装置A产生SO2气体的体积 (3)向反应后的溶液中加入足量的氧化铜.使剩余的硫酸转化为硫酸铜.过滤后将滤液加热浓缩.冷却制得硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O).用加热法测定该晶体里结晶水x的值.其中一次实验的数据为: 坩埚质量 坩埚与晶体总质量 加热后坩埚与固体总质量 11.7g 22.7g 18.6g 根据数据计算.判断x '的实测值比理论值 .实验中产生误差的原因可能是 : A. 硫酸铜晶体中含有不挥发杂质 B.加热失水后露置在空气中冷却 C.加热时有晶体飞溅出去 D.硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)在称量前晶体的表面吸收了水份

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某同学用如图装置进行铜与一定体积已知浓度的浓硫酸反应的实验研究。

(1)写出A、B两试管中的实验现象:

A__________________________________、__________________________________(两种即可);B__________________________________。

(2)充分反应后,发现铜和硫酸都有剩余。在不补充浓硫酸的前提下,若使剩余铜片溶解,可再加入物质的化学式为____________________。

(3)测定剩余硫酸的物质的量时,先测铜与浓硫酸反应产生SO2的量,再计算余酸的物质的量。他认为测定SO2的量的方法有多种,下列方案中不可行的是(    )

A.将A产生的气体干燥后缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量

B.将A产生的气体缓缓通入稀硫酸酸化的KMnO4溶液,加足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

C.将A产生的气体缓缓通入足量用HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液,充分反应过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

D.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出干燥后装置A产生SO2气体的体积(已折算成标准状况)

(4)向反应后的溶液中加入足量的氧化铜,使剩余的硫酸转化为硫酸铜,过滤后将滤液加热浓缩,冷却制得硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O),用加热法测定该晶体里结晶水x的值。其中一次实验的数据为:

坩埚质量

坩埚与晶体总质量

加热后坩埚与固体总质量

11.7

G

11.7

根据数据计算,判断x的实测值比理论值(x=5)_________(填“偏大”或“偏小”),实验中产生误差的原因可能是_________(填字母编号)。

A.硫酸铜晶体中含有不挥发杂质

B.加热失水后露置在空气中冷却

C.加热时有晶体飞溅出去

D.硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)在称量前晶体的表面吸收了水分

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已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。某化学兴趣小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥中金属进行回收。

步骤一:电解精制:

请回答以下问题:

(1)电解时,粗铜应与电源的      极相连。阴极上的电极反应式为                           

电解过程中,硫酸铜溶液的浓度会一定程度的            (选填:变大、不变、变小)

步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:

(2)阳极泥的综合利用:

稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请你写出该步反应的离子方程式:                   

残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的知识,以下是他们获取的一些信息:

序号

反应

平衡常数

1

Au + 6HNO3(浓)== Au(NO3)3 + 3NO2↑+ 3H2O

<< 1

2

Au3+ + 4Cl ==  AuCl4

K

从中可知,金很难与硝酸反应,但实验发现金却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你先猜测表格中第二个反应的平衡常数K特点并简要解释金能够溶于王水的原因:

                                                                                   

(3)若在0.10mol·L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌,有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时,c (Cu2+)==           mol·L-1(Ksp[Cu(OH)2]==2.2×10-20)。

(4)初中我们学到的知识:铜是一种比较稳定的金属,请你以现在的知识设计一套简单实验装置使铜与稀硫酸反应(要求:画出简图并进行适当的标注)

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某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置先进行了有关实验:

(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请在图上把导管补充完整.
(2)实验中他们取6.4g 铜片和12mL 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余.
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O

②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是
随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,反应会停止
随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,反应会停止

③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是:
AD
AD
(填写编号).
A.铁粉     B.氯化钡溶液      C.银粉      D.碳酸氢钠溶液
(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,甲学生进行了如下设计学生设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL与锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度.假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为他设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度
不能
不能
(填“能”或“不能”),其理由是
虽然甲基橙变色范围:pH为3.1~4.4,氢氧化铜开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,铜离子不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰
虽然甲基橙变色范围:pH为3.1~4.4,氢氧化铜开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,铜离子不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰

(4)现已确认,SO2和NOx的排放是造成酸沉降的两大罪魁祸首.汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CH、以及N2、CO2、NO、CO等.有人设计利用反应2NO+2CON2+2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2
在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
时间/h 0 1 2 3 4 5
c(NO)/mol?L-1 1.00×10-3 4.5×10-4 2.5×10-4 1.5×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c(CO)/mol?L-1 3.6×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H
 0(“>”、“<”、“=”).前2h内的平均反应速率v(N2)=
1.875×10-4mol?L-1?h-1
1.875×10-4mol?L-1?h-1
,在该温度下,反应的平衡常数K=
5000
5000
.据此你认为将该反应从理论转化为现实的最重要的研究方向是
寻找高效的催化剂
寻找高效的催化剂
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某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置先进行了有关实验:

(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请在图上把导管补充完整。

(2)实验中他们取6.4g 铜片和12mL 18mol·L1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。

①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式                                                            

②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是                                 

③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是                      (填写编号)。

A.铁粉     B.氯化钡溶液      C.银粉       D.碳酸氢钠溶液

(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,甲、乙学生进行了如下设计:

①甲同学设计方案是:先测定铜与浓硫酸反应产生的SO2的量,在计算余酸的物质的量浓度。他认为测定二氧化硫的量的方法有多种,请问下列实验方案中可行的是                  (填写编号)。

A.将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量

B.将装置A产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

C.用排水法测定装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)

D.将装置A产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液,反应完全后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

E.将装置A产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液,反应完全后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀

请你对不可行的方案进行分析(可以不填满):

方案序号

分析

误差(偏低或偏高)

改变措施

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

②乙学生设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL与锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为乙学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度_______(填“能”或“不能”),其理由是                                                                                               

(4)请再设计其他可行的实验方案,来测定余酸的物质的量浓度,简要写出操作步骤及需要测定的数据(不必计算)                                                                            

                                                                                                 

 

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某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置先进行了有关实验:

(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请在图上把导管补充完整。
(2)实验中他们取6.4g 铜片和12mL 18mol·L1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式                                                            
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是                                 
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是                      (填写编号)。
A.铁粉      B.氯化钡溶液       C.银粉       D.碳酸氢钠溶液
(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,甲、乙学生进行了如下设计:
①甲同学设计方案是:先测定铜与浓硫酸反应产生的SO2的量,在计算余酸的物质的量浓度。他认为测定二氧化硫的量的方法有多种,请问下列实验方案中可行的是                  (填写编号)。
A.将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量
B.将装置A产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
C.用排水法测定装置A产生气体的体积(已折算成标准状况)
D.将装置A产生的气体缓缓通入足量氢氧化钡溶液,反应完全后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
E.将装置A产生的气体缓缓通入足量硝酸酸化的硝酸钡溶液,反应完全后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
请你对不可行的方案进行分析(可以不填满):

方案序号
分析
误差(偏低或偏高)
改变措施
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
②乙学生设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL与锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为乙学生设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度_______(填“能”或“不能”),其理由是                                                                                               
(4)请再设计其他可行的实验方案,来测定余酸的物质的量浓度,简要写出操作步骤及需要测定的数据(不必计算)                                                                            
                                                                                                 

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