(15分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:   
为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置       

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。
已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16,  Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题:
如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。①方案1中的B仪器名称是       
②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。
③方案2中甲物质可选用的是             

A.CaOB.NaOHC.CuCO3D.Cu2(OH)2CO3 E、Fe2(SO4)3
④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因        
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5g。
请回答下列问题:
⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         
⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为         

(14分)某课外兴趣小组的同学向Na2SiO3溶液中滴加盐酸,预计会生成H2SiO3胶体,用激光笔照射会出现“丁达尔现象”。但令人意想不到的是,试管中在出现硅酸胶体的同时也出现了大量气泡,为什么会出现这种现象呢?甲乙两同学进行了大胆的推测。
甲同学推测是生成了硅酸胶体,造成HCl在溶液中的溶解度变小,最终从溶液中逸出;
乙同学咨询了实验员得知这瓶Na2SiO3溶液已经放置很长一段时间,他推测溶液可能已经变质,故导致以上现象的出现。
(1)请设计一个最简单的实验验证甲同学的推测是否正确:                    
(2)乙同学取这瓶久置的硅酸钠溶液,用激光笔照射,发现有光柱出现,说明在这瓶硅酸钠溶液中已经有             胶体生成。推测产生的气体可能是         ,然后乙同学又做了两个实验进行验证:
I取少量该瓶溶液,向其中滴加         ,并检验产生的气体。请写出检验该气体的常用方法:                                
II取硅酸钠固体,配成饱和溶液,现配现用,滴入盐酸,观察现象;
通过以上实验,证明了乙同学观点,请写出所对应的化学反应方程式:
                                         
该小组同学还发现按教材所述的操作方法和条件制备硅酸胶体,有时需要很长时间才能使溶胶慢慢凝聚,甚至不易形成凝胶,效果很不理想。因此,该组同学又对实验条件和操作进行探究,相关实验数据如下表:

 
硅酸钠溶液浓度
盐酸浓度
试剂加入顺序
出现凝胶时间(s)
实验1
饱和溶液
1:2(盐酸和水体积比,下同)
将Na2SiO3溶液滴加到稀盐酸中
21
实验2
稀溶液(1体积饱和溶液和3体积水混合)
1:2
将稀盐酸滴加到Na2SiO3溶液中
38
实验3
饱和溶液
1:4
将Na2SiO3溶液滴加到稀盐酸中
10
实验4
稀溶液(1体积饱和溶液和3体积水混合)
1:4
将稀盐酸滴加到Na2SiO3溶液中
50
该组部分同学通过实验得出结论:使用饱和Na2SiO3溶液和稀盐酸,将Na2SiO3溶液滴加到稀盐酸中效果较好。但该组另外一部分同学认为基于限定的条件,该探究实验设计组数不够,不能保证结论的准确性,要使实验具有说服力至少要做组实验。

(16分)某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。(相对原子质量Fe:56)

a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液,将盛有a g纯铁粉的小烧杯放入瓶中。
b.关闭止水夹,点燃红磷,伸入瓶中,塞好胶塞。
c.待红磷充分燃烧,一段时间后打开分液漏斗旋塞,向烧杯中滴入200mL 6mol/L的稀硝酸,铁粉恰好完全溶解。
(一)气体产物成分探究
①实验前如何检查该装置的气密性                               
②燃烧红磷的目的是                                  
③为证明气体产物为NO,步骤c后还缺少的一步主要操作是___________________。
(二)产物中铁元素价态探究:
(1)提出合理假设:
假设1:产物只有+3价铁;
假设2:                                                   
假设3:                                                  
(2)设计实验:分别取小烧杯中反应后溶液装入两支试管甲、乙,在甲试管中滴加酸性高锰酸钾溶液;在乙试管中滴加KSCN溶液,观察现象。推测实验现象与结论:
①若现象为:                                    ,则假设1正确;
②若现象为:                                     ,则假设2正确;
③若现象为:                                     ,则假设3正确。
(3)a值范围为                             

甲酸为不溶于水易溶于乙醇的无色晶体,苯酚常温下能溶于水,易溶于酒精。酸性强弱为:盐酸>苯甲酸>碳酸>苯酚>碳酸氢钠。现有苯甲酸、苯酚一起溶于乙醇所得的混合液,设计一个简单的实验方案,把这三种物质分离为各自的纯净物。按分离的先后顺序的多种可能方案:
方案一:按酸性由弱到强顺序分离
方案二:按酸性由强到弱顺序分离;
……
供选择试剂:①10%氢氧化钠溶液②37%盐酸③Na2CO3溶液④NaHCO3溶液⑤大理石⑥KMnO4溶液⑦生石灰⑧10%H2SO4
(1)      甲同学按实验方案一进行,请填写相关内容。

实验步骤
写出相应的离子方程式
①取试样加入足量10%的NaOH溶液,充分振荡后再将反应混合物倒入蒸馏烧瓶中蒸馏得到乙醇、水的混合物和产品A
①OH-+C6H5-OH→C6H5O-+H2O
                      
②向步骤①的馏分中加入足量的生石灰,再次蒸馏浓缩,蒸气冷凝后得乙醇。
CaO+H2O=Ca(OH)2
③向产品A中通入足量CO2,静置后分液得    和溶液B。
 
                          
④再向溶液B中加入足量       、静置、过滤后可得苯甲酸。
 
                          
      (2)方案一中需要蒸馏操作,该操作需要的仪器除了铁架台、酒精灯、石棉网、接液管、锥形瓶和连接导管、橡胶塞外还要有                            
(3)方案一需要制取CO2应选用下述哪种装置              (填符号),该装置检验气密性的方法是                                      

维生素C对维持人体正常生理功能有重要作用,其分子式是C6H8O6 ,水溶液呈酸性,高温或较长时间受热易损耗。许多新鲜水果、蔬菜、乳制品中都含有丰富的维生素
C,例如:新鲜橙果中的橙汁液中含维生素C浓度在500 mg·L-1左右。
某化学兴趣小组对标有“纯天然鲜橙原汁”的某市售橙汁中维生素C的含量进行了测定,请填写如下相关空白:
实验目的:测定市售××牌软包装纯天然鲜橙原汁饮料中维生素C的含量。
实验原理:C6H8O6 + I2 → C6H6O6 + 2 H+ + 2 I
实验用品和试剂:
部分可能用到的仪器如下:
                                      
A                  B                    C
试剂:浓度为1.50×10-4mol·L-1的标准碘(水)溶液,指示剂,蒸馏水等。
实验过程:
(1)洗涤仪器,检查是否漏液,用标准液润洗后装好标准液待用。在此步操作中,需用蒸馏水洗涤并需用标准液润洗的仪器有          (从上述A、B、C仪器中选择,填编号)。
(2)打开一袋橙汁包,目测:颜色——橙黄色,澄清度——好。准确量取20.00mL该汁液加入烧杯中溶解,并用100 mL      (填仪器名称)定容配成100 mL稀橙汁。取洁净的     (从上述A、B、C仪器中选择,填编号),用上述稀橙汁润洗2~3次,并用该仪器取25.00mL稀橙汁入       中(从上述A、B、C仪器中选择,填编号),再加入约10mL蒸馏水充分摇匀,然后向其中加入2滴指示剂,应加指示剂的名称是        溶液。
(3)用左手操作滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视                       。滴定至终点时的现象是                                 
(4)重复上述实验。
(5)数据记录和处理:

实验次数
稀橙汁体积(mL)
滴定用标准碘(水)溶液(mL)
1
25.00
23.10
2
25.00
23.00
3
25.00
22.90
    从实验数据可知,该橙汁饮料中维生素C的含量为           mg·L-1
(6)假定该小组成员滴定终点时读数皆为俯视读数,则测定结果         (选填“偏高”或“偏低”或“无影响”)

某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质,装置如下图所示(A装置未画出),其中A为气体发生装置。A中所用试剂,从下列固体物质中选取:①NH4HCO3、②NH4Cl、③Ca(OH)2、④NaOH。

检查装置气密性后,先将C处铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后,撤去C处酒精灯,铂丝继续保持红热,F处铜片逐渐溶解。
(1)实验室制取A中气体时若只用一种试剂,该试剂是_________________(填代表备选试剂的序号);此时A中主要的玻璃仪器有__________________________________(填名称)。
(2)下面关于A中所用试剂的说法正确的是___________________。
A.施用该物质会大大提高粮食产量而对环境无影响
B.向该物质的溶液中加入足量氢氧化钡溶液发生反应的离子方程式为:NH4+ + OH = NH3?H2O
C.可通过加热方法区别该试剂和(NH4)2SO4
D.工业上用NH3等合成该物质的过程可称为氮的固定
(3)装置C中发生催化氧化反应的化学方程式为_________________________,装置E发生反应的化学方程式为_________________________________________________。
(4)假设A、B中的药品充足,则装置F中可以观察到的现象有________________________
_____________________________________________________________________。
(5)指导老师从安全与环保角度考虑,指出该装置有两处明显的缺陷,请你提出修改建议:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(15分)某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质:将铝片(不除氧化膜)投入浓氯化铜溶液中,铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡。触摸容器知溶液温度迅速上升,收集气体,检验其具有可燃性。若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化。
⑴铝与氯化铜溶液能迅速反应,而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是       
A.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
B.硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
C.氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
D.生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
请设计一个简单实验验证你的选择:                  
⑵铝片表面出现的暗红色物质的过程中发生的离子反应方程式是     。用离子方程式解释产生气泡的原因:         
⑶放出的气体是     ,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是                                        。(写出一点即可)
⑷某同学通过一定的实验操作,也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快,他采取的措施可能是          
A.用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B.把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后,取出洗涤,再投入硫酸铜溶液中
C.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,再投入铝片
D.在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中
⑸除去氧化铝的铝片与铜片为电极,在X电解质溶液中构成原电池,列表如下:

选项
铝电极
电解质
负极反应
正极反应
A
正极
NaOH
Al-3e-=Al3+
2H2O+2e-=2OH-+H2
B
负极
稀盐酸
2Al-6e-=2Al3+
6H++6e-=3H2
C
正极
浓硝酸
Cu-2e--=Cu2+
2NO3-+4H+-4e-=2NO2↑+2H2O
D
负极
稀硝酸
Cu-2e-=Cu2+
2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+6e-
其中正确的是    ,由此推知,金属作电极不仅与本身性质相关,而且与 ________ 有关。

 0  58982  58990  58996  59000  59006  59008  59012  59018  59020  59026  59032  59036  59038  59042  59048  59050  59056  59060  59062  59066  59068  59072  59074  59076  59077  59078  59080  59081  59082  59084  59086  59090  59092  59096  59098  59102  59108  59110  59116  59120  59122  59126  59132  59138  59140  59146  59150  59152  59158  59162  59168  59176  203614 

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