27.(16分)硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓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(装置如图所示)。
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式为: 。
(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FeSO4或Fe2(SO4)3,即发生反应。反应完全后向其中加物质甲调节pH 3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、浓缩、结晶,滤渣作催化剂循环使用。已知:
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沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
|
开始沉淀pH |
2.7 |
4.8 |
7.6 |
|
完全沉淀pH |
3.7 |
6.4 |
9.6 |
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是 。
②方案2中甲物质是 ,最后所得晶体中可能含有 (填字母序号)
A、CaO B、NaOH C、CuCO3 D、FeSO4 E、Fe2(SO4)3 F、FeSO4·7H2O
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后,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:ww
③加热时温度不宜过高的原因是 ,写出组装减压抽滤装置的注意点
。(至少二点)
④本实验CuSO4·5H2O的产率为 。
上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是 (填“第一组”或“第二组”),理由是 。
26.(15分)(1)已知:在常温下,浓度均为0.1mol·L-1的下列六种溶液的pH:
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溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
C6H5ONa |
|
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
复分解反应存在这样一个规律:一种较强酸(或碱性较强的物质)可以自发地反应生成较弱酸(或碱性较弱的物质)。依照该规律,请你判断下列反应不能成立的是
(填编号)。
A.CH3COOH+ Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
(2)根据前述信息判断,浓度均为0.05mol·L-1的下列六种物质的溶液中,pH最小的是 (填编号);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是 (填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN
④HClO ⑤H2SO4 ⑥HClO4
(3)根据前述信息,写出将过量的氯气通入到少量的碳酸钠溶液中反应的离子方程式:
。
(4)已知CuSO4 + H2S = CuS ↓+ H2SO4 反应成立,是否违反了上述复分解反应规律?你的判断是 (填“是”或“否”),原因是 。(提示:室温下氢硫酸(H2S)K1=1×10-7,K2=1×10-13;CuS的Ksp=6.3×10-36)
(5)标准状况下,向1L含NaOH、Ca(OH)2各0.1 mol的溶液中不断通入CO2至过量,请画出产生的沉淀的物质的量(mol)随CO2通入体积(L)的变化趋势图。
10.已知W、X、Y、Z四种短周期主族元素在周期表中的相对位置右图所示,下列有关说
法正确的是
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W |
X |
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Y |
Z |
A.Y的化学活泼性一定比W强
B.Y元素的原子半径可能比X元素的小
C.Z的气态氢化物的稳定性一定比X的强
D.Z的原子序数可能是X的原子序数的2倍