某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜的混合物,再用下图装置,对获得的铜粉(含炭)样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。
(1)实验目的:测定铜粉样品中铜的质量分数
(2)实验用品:仪器:天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等,药品:红褐色铜粉(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。
(3)实验内容(见表1)表1 实验步骤、现象及化学方程式:
(4)计算:样品中铜的质量分数=______。(用含W、m1、m2的代数式表示。)
(5)问题和讨论:实验完成后,老师评议说:按上述实验设计,即使C中反应完全、D中吸收完全,也不会得出正确的结果。经讨论,有学生提出在B与C之间加入一个装置,再次实验后,得到了较正确的结果。那么,原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是__________。在B与C之间加入的装置可以是_____________,其中盛放的药品是____________。
下列制备和收集气体的实验装置合理的是
A.装置①:用氯化铵和氢氧化钙制NH3 | B.装置②:用铜和稀硝酸制NO |
C.装置③:用锌粒和稀硫酸制H2 | D.装置④:用双氧水和二氧化锰制O2 |
(14分)某化学小组通过查阅资料,设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni,还含有Al(31%)、Fe(1.3%)的单质及氧化物,其他不溶杂质(3.3%)。
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下:
(1)“碱浸”过程中发生反应的离子方程式是。
(2)“酸浸”时所加入的酸是 (填化学式)。
(3)加入H2O2时发生反应的离子方程式为。
(4)操作b为调节溶液的pH,你认为pH的调控范围是。
(5)产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeS04·7H20),其原因可能是。(写出一点即可)。
(6)NiSO4·7H2O可用于制备镍氢电池(NiMH),镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)2+M=NiOOH+MH,则NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为。
(15分)为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验。
实验I:反应产物的定性探究,按如图装置(固定装置已略去)进行实验:
(1)F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是;B装置中的现象是。
(2)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是。
(3)实验结束时,撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是。
(4)实验结束后,证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是。
实验Ⅱ:反应产物的定量探究
(5)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,且黑色物质为Cu2S。产生Cu2S的反应为aCu+
(6)为测定硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液,取该溶液25.00 mL加入足量 KI溶液中振荡,以淀粉溶液为指示剂,用O.36 mol·的Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液25.00 mL。若反应消耗铜的质量为6.4 g,则硫酸铜的产率为。(已知
)
(15分)某实验小组的同学为探究Na2O2与SO2的反应,用下图所示装置进行实验。通入SO2气体后,将带火星的木条插入试管C中,木条复燃。
请回答下列问题:
(1)A装置中浓硫酸的作用是__________。
(2)部分同学依据Na2O2和CO2的反应,用类比的方法推理Na2O2与SO2反应的固体产物为__________。另一部分同学依据SO2的强还原性和Na2O2的强氧化性,猜想产物中含有Na2SO4。为检验生成物中是否存在Na2SO4,他们设计了如下实验方案:
请判断上述方案是否合理__________,简要说明理由:__________。
(3)向1L1.0mol/LNaOH溶液中缓慢通入1.0molSO2气体,请分析通入SO2物质的量与溶液中溶质组成的关系,填写下表空格。
n(SO2)的范围/mol |
溶液中溶质的化学式 |
(0,0.5) |
__________ |
__________ |
Na2SO3、NaHSO3 |
请在下图中画出溶液中溶质的总质量随缓慢通入SO2物质的量的变化曲线。(作图时请在起点、拐点和终点注明坐标)
研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(固)+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2+H2O,制备SO2气体。
①用下列简图,在答题卡的方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
② 实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是。
(2)将SO2气体分别通入下列溶液中:
① 品红溶液,现象是;
② 溴水溶液,现象是;
③ 硫化钠溶液,现象是。
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
① 原因,验证方法。
② 原因,验证方法。
③ 原因,验证方法。