(12分) 从回收的含铜电缆废料中提取铜时,假若设计如下两种方案,回答有关问题。
方案甲:
方案乙:
(1)两个方案中,符合当前生产中绿色化学理念的是方案 ,理由是 。
(2)方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为________________________,
若不考虑绿色化学要求,溶解铜生成硫酸铜时,还可将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使铜溶解完全,则理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为: ︰ 。
(3)为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测:
①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a—1.26)g
②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全。
通过计算测知该晶体的化学式是 。
(4)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl :
2CuSO4+ Na2SO3 + 2 NaCl + Na2CO3 =" 2" CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2↑
测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO4)2溶液。有关反应的离子方程式为:
Fe 3++CuCl=Fe 2++Cu2++Cl-,Ce4+ + Fe 2+ = Fe 3+ + Ce3+
通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚.用少量溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示,有关数据如右:
乙醇 |
1,2-二溴乙烷 |
乙醚 |
|
状态 |
无色液体 |
无色液体 |
无色液体 |
密度/g•cm-3 |
0.79 |
2.2 |
0.71 |
沸点/℃ |
78.5 |
132 |
34.6 |
熔点/℃ |
-130 |
9 |
-116 |
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是;(填正确选项前的字母,下同)
a.引发反应 b.加快反应速度
c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;
a.水 b.浓硫酸
c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在层(填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用洗涤除去;
a.水 b.氢氧化钠溶液
c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是。
某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的
实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未
流下,你认为原因可能是:
(2)实验室用装置E制备Cl2其反应的化学化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)=C12↑+MnCl2+2H2O
浓盐酸的作用为:
(3)反应开始一段时间后,观察到 B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B:D。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为
B:D。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性.二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和CI2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示):。
为了“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”.
(1)实验前同学预测:Fe2+肯定既有还原性又有氧化性.你认为他预测的依据是:__
(2)甲同学欲用实验证明他的预测.实验室提供了下列试剂:3%的H2O2溶液、锌粒、铜片、0.1mol·L -lFeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水.
①若计划在0.1 mol·L-l FeCl2溶液中滴入新制氯水,探究Fe2+的还原性,你预计可能发生反应的离子方程式为
②实验中,甲同学发现现象不太明显,老师分析可能是产物的含量太低,建议可以通过检验Fe2+反应的产物的存在以获取证据.你认为可选_____滴入小明所得的混合液中,并通过溶液出现___色的现象,证明该同学的观点和实验方案都是正确的.
③对于证明Fe2+具有氧化性,该同学认为金属单质都具有还原性,并分别将铜片、锌粒投入FeCl2溶液中,结果锌粒逐渐变小.由此说明三种金属的还原性由强至弱的顺序为________.
(3)甲同学分析H2O2中氧元素显-1价(中间价),并提出疑问:H2O2与FeCl2的反应时,Fe2+还作氧化剂吗?
①请你为该同学梳理相关问题:若Fe2+在反应中表现出氧化性应转化成______(填微粒符号,下同),若Fe2+在反应中表现出还原性应转化成_____.
②实际上Fe2+还原性较强,实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质.除杂的方法是:,相关反应的离子方程式:_____.
(12分)溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应,生成不同的反应产物。某同学依据溴乙烷的性质,用如图实验装置(铁架台、酒精灯略)验证取代反应和消去反应的产物,请你一起参与探究。
实验操作Ⅰ:在试管中加入5 mL 1 mol/L NaOH溶液和5 mL溴乙烷,振荡。
实验操作Ⅱ:将试管如图固定后,水浴加热。
(1)用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是;试管口安装一长导管的作用是。
(2)鉴定生成物中乙醇的结构,可用的波谱是,。
(3)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,在你设计的实验方案中,需要检验的是,检验的方法是(需说明所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象)。
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)本实验中用稍过量的NaOH的原因教材中说是为保证盐酸完全被中和。试问:盐酸在反应中若因为有放热现象,而造成少量盐酸在反应中挥发,则测得的中和热(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)在中和热测定实验中存在用水洗涤温度计上的盐酸的步骤,若无此操作步骤,则测得的中和热会(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)若用等浓度的醋酸与NaOH溶液反应,则测得的中和热会(填“偏大”、“偏小”或“不变”),其原因是。
(4)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1.00g/cm3,中和后混合液的比热容c=4.18×10-3kJ/(g·℃),则该反应的中和热为ΔH=。根据计算结果,写出该中和反应的热化学方程式。