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.CaO | B.NaOH | C.CuCO3 | D.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 。
水溶液中存在多种平衡,请根据所学化学知识回答下列问题:
(1)在浓度均为0.1mol/L①CH3COONH4②NH4HSO4③NH3.H2O ④(NH4)2SO4溶液中,NH4+浓度由大到小的顺序为(填序号)
(2)浓度均为0.1 mol·L-1的下列溶液:①硫酸、②醋酸、③氢氧化钠、④氯化铵四种溶液中由水电离出的H+浓度由大到小的顺序是(填序号) 。
(3)恒温下,向pH=6的蒸馏水中加入2.3g金属钠,充分反应后,再加蒸馏水稀释到1L,所得溶液的pH=。
铝是一种应用广泛的金属,工业上用Al2O3和冰晶石(Na3AlF6)混合熔融电解制得.
①铝土矿的主要成分是Al2O3和SiO2等.从铝土矿中提炼Al2O3的流程如图1所示:
②以萤石(CaF2)和纯碱为原料制备冰晶石的流程如图2所示:
回答下列问题:
(1)写出反应1的化学方程式_____________、__________;
(2)滤液Ⅰ中加入生成的沉淀是_______,若通入的气体A少量则反应2的离子方程式为_____________。
(3)E常用作制作豆腐的添加剂,化合物C是____,写出由D制备冰晶石的化学方程式______________;
(1)在反应2KMnO4+16HBr===5Br2+2MnBr2+2KBr+8H2O中,还原剂是________。
(2)已知BrFx与H2O按物质的量之比3∶5反应的产物是HF、HBrO3、Br2、O2,该反应中的氧化剂是________,还原剂是________,BrFx中的x=________。
(3)浓盐酸在反应KClO3+HCl―→KCl+ClO2+Cl2+()(补充完整此项化学式及化学计量数)中显示出来的性质是_。
(4)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为________________。
(1)在反应2KMnO4+16HBr===5Br2+2MnBr2+2KBr+8H2O中,还原剂是________。
(2)已知BrFx与H2O按物质的量之比3∶5反应的产物是HF、HBrO3、Br2、O2,该反应中的氧化剂是________,还原剂是________,BrFx中的x=________。
(3)浓盐酸在反应KClO3+HCl―→KCl+ClO2+Cl2+()(补充完整此项化学式及化学计量数)中显示出来的性质是_ 。
(4)在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O和Pb2+,则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为________________。
(10分)高炉炼铁中发生的基本反应之一如下:FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g)(正反应是吸热反应),其平衡常数可表示为K = c(CO2)/c(CO),已知1100 ℃时K =0.263
(1)温度升高,化学平衡移动后达到新的平衡,高炉内CO2和CO的体积比值;平衡常数K值(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)1100 ℃时测得高炉中c(CO2)="0.025" mol·L-1、c(CO)="0.1" mol·L-1,在这种情况下,该反应是否处于化学平衡状态(选填“是”或“否”),此时,化学反应速率是v(正)v(逆)(选填“大于”“小于”或“等于”),其原因是。