精英家教网铜及其化合物是工业生产和日常生活中常用的物质,下面是对铜及其化合物的探究.
问题一:硫酸铜溶液的配制
小明同学在实验室配制硫酸铜溶液时意外地发现有时会出现少量白色浑浊,对此,他和化学兴趣小组同学作出如下探究.
配置用水 有浑浊 有浑浊
自来水 无浑浊 有浑浊
市售纯净水 无浑浊 有浑浊
医用纯净水 无浑浊 无浑浊
试验编号 1 2 3 4 5 6 7
饱和溶液 2 4 6 8 16 32 128
现   象 白色浑浊→澄清
图 1
(1)形成浑浊条件分析:小明分别作出如图1配制方式,并记录现象如下:
另外,他将配好的饱和且澄清的硫酸铜溶液滴入纯净水中有如上现象,在配制过程中形成白色浑浊的因素可能有
 
 
 
等,因此,在实验室配制硫酸铜溶液时要用的配制用水是
 
 (选填“自来水、市售纯净水、医用蒸馏水”)、在
 
(选填“较低温度、较高温度”)下配制稍浓些的硫酸铜溶液.
(2)白色浑浊成分分析.
[查阅资料]同学们上网查阅资料获知:此白色沉淀是一种名为碱式硫酸铜的物质,它可溶于酸,其有多种可能的组成,如Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4等.为确定此次得到的白色沉淀究竟是哪种组成,小明设计实验如下:
[设计实验]称取5.16g白色沉淀,分成两等份:一份溶于足量的 中,向溶液中滴加足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,得2.33g白色固体;将另一份固体在空气中充分灼烧得到黑色固体1.60g.
[得出结论]通过计算确定该白色沉淀中Cu2+、OH-、SO42-的质量比为
 
,其化学式为
 
. (写出计算过程,共4分)
问题二:氢氧化铜与葡萄糖反应产物的分析
利用新制氢氧化铜可以验证葡萄糖的存在.下面是三个研究性学习小组分别从不同层面对此实验开展的研究性学习活动:
Ⅰ.研究性学习小组甲对教材实验结论葡萄糖与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是Cu2O,提出质疑,他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜.为了确定红色沉淀的成分,开展了如下研究:
提出猜想:红色沉淀可能是
 
 
或二者混合物.
查阅资料:①氧化亚铜能与酸反应,得到+2价的铜离子和单质铜;②在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜;③铜能与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮.
设计方案:方案1:取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化;
方案2:取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中,观察是否有残渣;
方案3:称取红色沉淀a g,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器里冷却,再称重,反复多次直到固体恒重,称得质量为b g,比较a、b关系;
你认为合理的方案是
 

Ⅱ.研究性学习小组乙针对小组甲的质疑,设计新的探究方案,装置如图2所示.

①通入氢气体积  ②反应前,红色沉淀+硬质玻璃管的总质量
③完全反应后,红色固体+硬质玻璃管的总质量  ④实验前,干燥管(含其中固体)质量
⑤硬质玻璃管质量  ⑥锌粒质量  ⑦稀硫酸中含溶质的量  ⑧实验后,干燥管(含其中固体)质量  (已知氢气在加热条件下能与金属氧化物发生置换反应,且假设反应能完全进行)
A.②④⑤⑧B.②③⑤C.①⑥⑦D.①②⑤
你认为需要测定上述
 
 (选择正确的字母填空)即可确定上述红色沉淀成分.
Ⅲ.研究性学习小组丙上网查阅得知,“2005年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿色化学的科学家”.绿色化学强调对环境友好,实现零排放.“变废为宝”符合绿色化学要求.他们收集上述红色沉淀制备化学试剂--胆矾(CuSO4?5H2O).他们设计了一个简单且符合绿色化学要求的实验方案:将红色固体反复灼烧后,用足量稀硫酸溶解,再将所得溶液蒸发结晶,减压过滤,用少量95%的酒精淋洗晶体,晾干或用滤纸吸干.晶体用酒精淋洗而不用水洗的好处是:
 
酸雨是pH小于5.6的降水.我国大部分地区所降酸雨主要是由居民和工厂燃烧含硫的煤以及某些化工厂生产过程中排放的二氧化硫气体,经过一系列化学反应而形成的.
(1)如果硫粉在氧气中燃烧,观察到的现象是
剧烈燃烧,放出热量,产生明亮的蓝紫色火焰,产生一种无色有刺激性气味的气体
剧烈燃烧,放出热量,产生明亮的蓝紫色火焰,产生一种无色有刺激性气味的气体
,该反应的化学方程式为
S+O2
 点燃 
.
 
SO2
S+O2
 点燃 
.
 
SO2

(2)几位同学为了探究木炭中是否含有少量硫元素,他们设计了如图1所示实验进行测定.请写出图中仪器a的名称:
坩埚钳
坩埚钳
.他们查阅资料后得知:“二氧化硫能使K2Cr2O7溶液褪色(由橙红色变成绿色),反应方程式为:“3SO2+K2Cr2O7+H2SO4═K2SO4++H2O”.然而化学方程式中有一生成物不清楚,请根据已学知识推测其化学式:
Cr2(SO43
Cr2(SO43
.反应前K2Cr2O7中Cr元素化合价为
+6
+6
价.
(3)如图2是1994年和2004年某城市的一天各个时刻测到的空气中二氧化硫的含量.下列说法不正确的是
D
D

A.曲线显示冬天大气中的二氧化硫含量比夏天高
B.曲线显示了1994年一天中大约8点左右二氧化硫的含量较高
C.二氧化硫的含量在10年间降低的原因可能是加强了燃料的脱硫和控制了二氧化硫的排放
D.二氧化硫污染的主要来源是汽车排放的尾气,控制污染的方法是禁止使用汽车
(4)在研究酸雨危害的过程中,测定该地区雨水的pH的实验操作
用玻璃棒蘸取雨水,点在试纸上,与标准比色卡对照,读取数值
用玻璃棒蘸取雨水,点在试纸上,与标准比色卡对照,读取数值

某化学兴趣小组取刚降到地面的雨水,每隔一定时间用较精密的pH计测定其pH,数据如下:
测定时间/分钟 0 1 2 3
pH 4.73 4.62 4.56 4.55
由此可知该雨水的酸性越来越
(填“强”或“弱”),最终趋于稳定.可能的原因是雨水中的H2SO3被氧气氧化为H2SO4,化学方程式为
2H2SO3+O2=2H2SO4
2H2SO3+O2=2H2SO4

(5)酸雨造成的危害很多.某兴趣小组调查发现某市的石刻的表面有不同程度的腐蚀.且近20年的腐蚀速度大大超过以往,其中最主要原因之一就是酸雨.为了减缓石刻腐蚀,请你提一条建议:
使用清洁能源
使用清洁能源
.酸雨会使河流、湖泊酸化.如图3是某市去年某河流一年中不同时期河水的平均pH变化的折线图.则去年河水酸性最强的季度是第
季度.该季度雨水酸性最强的原因可能是:(答两条)
冬季取暖,需要燃烧大量化石燃料,加大了对河水的污染
冬季取暖,需要燃烧大量化石燃料,加大了对河水的污染
冬季降水量减少,河水中酸的浓度增大
冬季降水量减少,河水中酸的浓度增大

酸雨还会使土壤酸化.为了中和酸性土壤,可以使用熟石灰粉末,若该酸雨的成分是硫酸,请写出该中和反应的化学方程式
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O
H2SO4+Ca(OH)2=CaSO4+2H2O

(6)某校化学兴趣小组在学完碱的化学性质后,想到用NaOH溶液吸收SO2,反应化学方程式如下:2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O  用NaOH溶液吸收1000L已除去CO2的空气样品,溶液质量增重了0.64g.已知此时空气的密度约为1.3g/L,求:
①被吸收的SO2的质量
0.8
0.8
g.
②发生反应的NaOH的质量.(相对原子质量:Na-23  S-32  O-16)
③空气中SO2的质量分数(计算结果精确到0.01%).

过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体.在一次科技活动中,某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如图1的实验中,发现了高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭;同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来.

(1)实验过程中“下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭”的现象说明二氧化碳具有________、________的性质.
(2)棉花为什么会燃烧呢?小组同学认为棉花要燃烧,除了满足“棉花是可燃物”这一条件,还另需满足a:________、b:________两个条件.
[提出问题]:在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢?
[查阅资料]:1在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应.
2无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
[设计实验]:经过讨论后,小组同学设计了如下图2的实验进行探究.

[实验步骤]:①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有足量的Na2O2固体,烧杯内盛有饱和的澄清石灰水),并按图2组装整套实验仪器;③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内;④一段时间后,在P处放置一根带火星的小木条,观察现象.
注:整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响,B装置可除去二氧化碳气体中混有的水蒸气.
[实验现象]:①无水硫酸铜没有变蓝色;②带火星的小木条复燃;
③饱和的澄清石灰水变浑浊.
[实验分析]:①检查整套装置的气密性的方法:
________
②D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是________.
[得出结论]:①“小木条复燃”说明Na2O2和CO2反应产生的一种气体,使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件;②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na2O2和CO2反应将________转化为热能,使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件.
[拓展提高]:①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外,还生成了一种固体,小明认为生成的固体是NaOH,小红认为是Na2CO3,同学们经过思考后认为________同学的猜想是错误的,理由是:________.
②Na2O2和CO2反应的化学方程式是________.

过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体.在一次科技活动中,某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如图1的实验中,发现了高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭;同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来.

(1)实验过程中“下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭”的现象说明二氧化碳具有        的性质.
(2)棉花为什么会燃烧呢?小组同学认为棉花要燃烧,除了满足“棉花是可燃物”这一条件,还另需满足a:    、b:    两个条件.
[提出问题]:在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢?
[查阅资料]:1在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应.
2无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
[设计实验]:经过讨论后,小组同学设计了如下图2的实验进行探究.

[实验步骤]:①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有足量的Na2O2固体,烧杯内盛有饱和的澄清石灰水),并按图2组装整套实验仪器;③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内;④一段时间后,在P处放置一根带火星的小木条,观察现象.
注:整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响,B装置可除去二氧化碳气体中混有的水蒸气.
[实验现象]:①无水硫酸铜没有变蓝色;②带火星的小木条复燃;
③饱和的澄清石灰水变浑浊.
[实验分析]:①检查整套装置的气密性的方法:
   
②D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是   
[得出结论]:①“小木条复燃”说明Na2O2和CO2反应产生的一种气体,使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件;②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na2O2和CO2反应将    转化为热能,使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件.
[拓展提高]:①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外,还生成了一种固体,小明认为生成的固体是NaOH,小红认为是Na2CO3,同学们经过思考后认为    同学的猜想是错误的,理由是:   
②Na2O2和CO2反应的化学方程式是   
过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体.在一次科技活动中,某化学兴趣小组的同学将包有Na2O2固体的棉花放入了如图1的实验中,发现了高低不同的两根蜡烛,下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭;同时也惊奇地发现棉花燃烧了起来.

(1)实验过程中“下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭”的现象说明二氧化碳具有、的性质.
(2)棉花为什么会燃烧呢?小组同学认为棉花要燃烧,除了满足“棉花是可燃物”这一条件,还另需满足a:、b:两个条件.
[提出问题]:在上述实验中是如何给棉花提供a和b这两个燃烧条件的呢?
[查阅资料]:1在常温下Na2O2和CO2能发生化学反应.
2无水硫酸铜为白色固体,吸水后变为蓝色.
[设计实验]:经过讨论后,小组同学设计了如下图2的实验进行探究.

[实验步骤]:①检查整套装置的气密性;②把相关的试剂放入对应的仪器内(D装置的U型管内放有足量的Na2O2固体,烧杯内盛有饱和的澄清石灰水),并按图2组装整套实验仪器;③用力推动针筒的活塞,把稀盐酸注入试管内;④一段时间后,在P处放置一根带火星的小木条,观察现象.
注:整个实验中不考虑稀盐酸的挥发和空气对实验的影响,B装置可除去二氧化碳气体中混有的水蒸气.
[实验现象]:①无水硫酸铜没有变蓝色;②带火星的小木条复燃;
③饱和的澄清石灰水变浑浊.
[实验分析]:①检查整套装置的气密性的方法:

②D装置的烧杯内澄清石灰水变浑浊的原因是.
[得出结论]:①“小木条复燃”说明Na2O2和CO2反应产生的一种气体,使图1中的棉花满足了燃烧的一个条件;②“饱和的澄清石灰水变浑浊”说明Na2O2和CO2反应将转化为热能,使图1中的棉花满足了燃烧的另一个条件.
[拓展提高]:①Na2O2和CO2反应除生成一种气体外,还生成了一种固体,小明认为生成的固体是NaOH,小红认为是Na2CO3,同学们经过思考后认为同学的猜想是错误的,理由是:.
②Na2O2和CO2反应的化学方程式是.

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