14.(2009年宁夏理综)碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。

(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:

①写出xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的化学方程式

________________________________________________________________________。

②实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):

(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l)

③称取23.9 g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7 g残留物,生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。该样品的结晶水质量为________g,化学式为______________。

(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由。

[解析] (1)①与H2反应的化学方程式,利用氧化还原反应原理,把金属Cu还原出来,碳元素变成CO2,氢元素变成水。

②仪器连接时,洗气瓶要“长进短出”,其中水是观察H2生成速率的。

③残留固体一定是Cu,则n(Cu)==0.2(mol),根据题意,n(CO2)=n(CuCO3)==0.1(mol),所以,m(CuCO3)=123.5×n(CuCO3)=12.35(g),m[Cu(OH)2]=97.5×[n(Cu)-n(CuCO3)]=9.75(g),m(结晶水)=23.9-12.35-9.75=1.8(g)。该碱式碳酸铜化学式为CuCO3·Cu(OH)2·H2O。

(2)根据xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据元素守恒和质量守恒,即可得出答案。

[答案] (1)①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O

②a→kj→gf(或hi)→de(或ed)→hi(或gf)→bc(或cb)→l

③1.8 CuCO3·Cu(OH)2·H2O

(2)可以 根据反应xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O

(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑

依据碱式碳酸铜样品、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量)即可计算出其组成。

13.(2008年海南)现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2)。已知实验中可能会发生下列反应:

①2Mg+O2△,2MgO;②3Mg+N2△,Mg3N2

③2Mg+CO2△,2MgO+C;④Mg+H2O△,MgO+H2↑;

⑤Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3

可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。

回答下列问题:

(1)在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)连接并检查实验装置的气密性。实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5升的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号)________________________________________________________________________。

(3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果有何影响?________,原因是_______________________________________________________________________。

(4)请设计一个实验,验证产物是氮化镁:___________________________________。

[解析] 由题目所提供的信息可知:Mg能与O2、CO2、H2O反应,空气中都含有这些气体,所以在Mg与N2反应前先除去以上三种气体,顺序为先除CO2(D装置),再除H2O(B装置),最后除O2(F装置)。在连接装置时,要注意气体流向(长进短出)。Fe与O2反应时应在加热条件(或温度较高)下进行,铁粉没有达到反应温度,不能与O2反应,导致O2除不尽。根据反应⑤可知Mg3N2的水解产物有NH3,可通过测定水解的产物中NH3的存在推出产物是Mg3N2

[答案] (1)B 目的是除气流中的水蒸气,避免反应④发生;

D 目的是除空气中的CO2,避免反应③发生;

F 目的是除空气中的氧气,避免反应①发生;

(2)j→h→g→d→c→k→l(或l→k)→a→b(或b→a)

(3)使氮化镁不纯 如果装置F中的还原铁粉没有达到反应温度时,氧气不能除尽,导致氧气同镁反应,而使氮化镁中混入氧化镁

(4)取适量产物放入试管中,滴加蒸馏水,将润湿的红色石蕊试纸靠近试管口,如果试管中的溶液出现浑浊,红色石蕊试纸变蓝,则可以证明有氮化镁生成

12.(2008年全国Ⅰ理综)取化学式为MZ的黄色粉末状化合物进行如下实验。将MZ和足量碳粉充分混合,平铺在反应管a中,在b瓶中盛足量澄清石灰水。按下图连接仪器。

实验开始时缓缓通入氮气,过一段时间后,加热反应管a,观察到管内发生剧烈反应,并有熔融物生成。同时,b瓶的溶液中出现白色浑浊。待反应完全后,停止加热,仍继续通氮气,直至反应管冷却。此时,管中的熔融物凝固成银白色金属。根据以上叙述回答问题:

(1)元素Z是________;

(2)停止加热前是否需要先断开a和b的连接处?为什么?

________________________________________________________________________;

(3)反应管a中发生的所有反应的化学方程式是_________________________________;

(4)本实验的尾气是否需处理?如需处理。请回答如何处理?如不需处理,请说明理由。________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析] 本题是金属冶炼和实验相结合的综合题。(1)根据澄清石灰水变浑浊,说明a中反应产生了CO2,所以Z元素为氧;(2)由于要冷却还原出的金属,防止其被氧气氧化,所以需要不断通N2,所以也不必断开a、b连接处;(3)要求写出所有的化学方程式,借助信息和中学化学知识,无法推知M是什么元素,所以只要以MO为反应物书写上述4个反应即可;(4)根据4个反应方程式可知尾气中有CO,所以需处理尾气;处理方法可以是燃烧法或通过灼热CuO或用气球直接收集等。

[答案] (1)氧

(2)不需要,因有N2不断通入,b瓶溶液不会倒吸至a管

(3)MO+C  M+CO↑ MO+CO   M+CO2

CO2+C△,2CO 2MO+C2M+CO2

(4)需处理,因含有CO,可连接一个加热的装有CuO粉末的反应管

 0  8692  8700  8706  8710  8716  8718  8722  8728  8730  8736  8742  8746  8748  8752  8758  8760  8766  8770  8772  8776  8778  8782  8784  8786  8787  8788  8790  8791  8792  8794  8796  8800  8802  8806  8808  8812  8818  8820  8826  8830  8832  8836  8842  8848  8850  8856  8860  8862  8868  8872  8878  8886  447348 

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