已知pH为4-5的条件下,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生用电解纯净的CuSO4溶液的方法,并根据电极上析出Cu的质量(n)以及电极上产生气体的体积(V mL 标准状况)来测定Cu的相对原子质量,过程如下:
回答下列问题:
(1)加入CuO的作用是 。
(2)步骤②中所用的部分仪器如图所示,则A连直流电源的 极(填“正”或“负”)。
(3)电解开始后,在U形管中可以观察到的现象有:
电解的离子方程式(总反应)为
。
(4)下列实验操作中必要的是 (填写字母)。
A.称量电解前的电极的质量; |
B.电解后,电极在烘干称量前,必须用蒸馏水冲洗; |
C.刮下电解后电极上析出的铜,并清洗,称量; |
D.电解后烘干称重的操作中必须按“烘干→称量→再烘干→再称量”进行; |
(E)在有空气存在的情况下,烘干电极必须用低温烘干的方法。
(5)铜的相对原子质量为 (用带有m、V的计算式表示)。
聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是________________。
(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→________→________→________→________→f。
装置A中发生反应的化学方程式为___________________。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量____________,充分反应后,经过滤操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。过滤所需的玻璃仪器有________________。
(4)欲测定溶液Y中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液,用KMnO4标准溶液滴定时应选用____________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(5)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂,实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下:
MnO2熔融氧化:3MnO2+ KClO3+ 6KOH 3K2MnO4+ KCl+3H2O ;
K2MnO4歧化:3K2MnO4+ 2CO2=2KMnO4+ MnO2↓+2K2CO3。
已知K2MnO4溶液显绿色。请回答下列问题:
(1)MnO2熔融氧化应放在 中加热(填仪器编号)。
①烧杯 ②瓷坩埚③蒸发皿 ④钨坩埚
(2)在MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO2气体,使K2MnO4歧化的过程在如图装置中进行,A、B、C、D、E为旋塞,F、G为气囊,H为带套管的玻璃棒。
①为了能充分利用CO2,装置中使用了两个气囊。当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后,关闭旋塞B、E,微开旋塞A, 打开旋塞C、D,往热K2MnO4溶液中通入CO2气体,未反应的CO2被收集到气囊F中。待气囊F收集到较多气体时,关闭旋塞 ,打开旋塞 ,轻轻挤压气囊F,使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应,未反应的CO2气体又被收集在气囊G中。然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中,如此反复,直至K2MnO4完全反应。
②通入CO2后,用玻璃棒蘸取溶液点在滤纸上,观察到 证明歧化反应已发生。
(3)将三颈烧瓶中所得产物进行过滤,将滤液倒入蒸发皿中,蒸发浓缩,自然冷却结晶,过滤,得到针状的高锰酸钾晶体。本实验应采用低温烘干的方法来干燥产品,原因是___________。
(4)利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析,原理为:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
现称取制得的高锰酸钾产品7.245g,配成500mL溶液,用滴定管量取25.00 mL待测液,用0.1000 mol·L-1草酸钠标准溶液液进行滴定,终点时消耗标准液体积为50.00mL(不考虑杂质的反应),则高锰酸钾产品的纯度为 (保留3位有效数字,已知M(KMnO4)=158g·mol-1)。若量取待测液的滴定管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗或烘干,则最终测定结果将 。(填“偏大”、“偏小”、“不变”)
碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的流程如下:
(1)步骤①在右图装置中进行。浓硝酸与铜反应的离子方程式 。
(2)已知:NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O,NO不能单独与NaOH溶液反应,实验结束时,如何操作才能使该装置中的有毒气体被NaOH溶液充分吸收? 。
(3)步骤②中,水浴加热所需仪器有 、 (加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是 。
(4)步骤②的滤液中可能含有CO32-,检验CO32-存在的方法 。
(5)若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80 g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是 。
某实验小组设计用50 mL 1.0 mol/L盐酸跟50 mL 1.1 mol/L 氢氧化钠溶液在如图装置中进行中和反应。在大烧杯底部垫碎泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。然后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒通过。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题:
(1)本实验中还缺少一个仪器,其名称是 。
在大小烧杯中填充泡沫塑料的作用是 。
(2)该实验小组做了三次实验,每次取溶液各50 mL,并记录下原始数据(见下表)。
实验序号 |
起始温度t1/℃ |
终止温度(t2)/℃ |
温差 (t2-t1)/℃ |
||
盐酸 |
NaOH溶液 |
平均值 |
|||
1 |
25.1 |
24.9 |
25.0 |
31.6 |
6.6 |
2 |
25.1 |
25.1 |
25.1 |
31.8 |
6.7 |
3 |
25.1 |
25.1 |
25.1 |
31.9 |
6.8 |
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 g/cm3,中和后混合液的比热容为:c=4.18×10-3kJ/(g·℃),则写出该反应的热化学方程式(离子方程式) (ΔH值保留到小数点后1位)。
(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热会比(2)测出的△H____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸后再用温度计测定NaOH溶液温度的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热ΔH会____________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
某化学兴趣小组用如下图1所示装置进行探究实验,以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后,可观察到试管中溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。
图1图2
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式 。
(2)甲同学认为:考虑到该混合液体反应的复杂性,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性,其理由正确是 。
a.乙烯与溴水易发生取代反应
b.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
(3)乙同学经过细致观察后试管中另一实验现象后,证明反应中有乙烯生成,请简述这种这一实验现象 。
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进,在Ⅰ和Ⅱ之间增加上图2装置以除去乙醇蒸气和SO2,则A中的试剂是 ,B中的试剂为 。