24.(12分)铜及其化合物一般都具有特征的颜色,例如Cu、Cu2O呈红色,CuO呈黑色,CuSO4·5H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室的Cu2O试样中是否含有Cu进行了认真的探究。

Ⅰ.查阅资料:①Cu2O属于碱性氧化物; ②在空气中灼烧Cu2O生成CuO;③Cu2O在酸性条件下能发生自身氧化还原反应(Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。

Ⅱ.设计实验方案:

方案1:取该红色试样溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化

方案2:取该红色试样溶于足量的稀硫酸中,观察是否有残渣

方案3:称得干燥坩埚的质量为a g ,取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器中冷却,再称量。如此反复多次直到质量不变,称得最后质量为c g。分析数据,作出合理判断。

(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理,请简述其工作原理;如果你认为该方案不合理,请简述原因                                         

                                       

                                         

(2)方案3中,如果a、b、c的关系符合c=        可确认红色粉末是Cu2O

Ⅲ.研究性学习小组乙,设计了新的探究方案,装置如图所示。

(3)简述新探究方案中,气体发生装置的气密性如何检验(操作、现象、结论):

                                        

(4)你认为依据新方案测定上述红色试样成分必须获得下列哪些物理量:(选填序号)                  

①通入氢气体积;②反应前,红色试样+硬质试管的总质量;③完全反应后红色固体+硬质试管的总质量;④实验前,干燥管(含药品)的质量;⑤硬质试管质量;⑥锌粒质量;⑦稀硫酸中含溶质的量;⑧实验后,干燥管(含药品)的质量

(5)有人提出,在氢气发生器与硬质试管之间应加一个干燥装置,你认为     (选填“需要”或“不需要”),简述理由                            

                                       

23.(11分)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,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。

步骤一:电解精制:

请回答以下问题:

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,硫酸铜的浓度会       (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:

(1)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-
>>1

从中可知,金很难与硝酸反应,但却可溶于王水(浓硝酸与盐酸按体积比1∶3的混合物),请你简要解释金能够溶于王水的原因:

                                          

(2)滤液含量的测定:

  以下是该小组探究滤液的一个实验流程:

则100mL滤液中Cu2+ 的浓度为        mol·L-1 ,Fe2+的浓度为      mol·L-1

 0  173403  173411  173417  173421  173427  173429  173433  173439  173441  173447  173453  173457  173459  173463  173469  173471  173477  173481  173483  173487  173489  173493  173495  173497  173498  173499  173501  173502  173503  173505  173507  173511  173513  173517  173519  173523  173529  173531  173537  173541  173543  173547  173553  173559  173561  173567  173571  173573  173579  173583  173589  173597  447090 

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