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)理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为: ︰ ;
(2)实际上,即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净,制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是 ,除去这种杂质的实验操作称为 。
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
方案甲:以空气为氧化剂。将铜粉在___________(填仪器名称)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。
方案乙: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:
①为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________;
②甲物质可选用的是 ;
A.CuCl2 | B.NaOH | C.Cu2(OH)2CO3 | D.CuO E.H2SO4 |
③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是:第1步,4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O,请写出其第2歩反应的离子方程式 。
方案丙:将铜丝放到一定量的稀硫酸中,加入适量的H2O2,并控温在50℃~60℃,持续反应1 h,也能获得硫酸铜。请回答下列问题:
④反应时温度必须控制在50℃~60℃,温度不宜过高的主要原因是 ;
⑤写出该反应的化学方程式为 。
)氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
(1)起始滤液的pH 7(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是 ;
(2)试剂Ⅰ的化学式为 ,①中发生反应的离子方程式为 ;
(3)试剂Ⅱ的化学式为 ,②中加入试剂Ⅱ的目的是 ;
(4)试剂Ⅲ的名称是 ,③中发生反应的离子方程式为 ;
(5)某同学称取提纯的产品0.775 9 g,溶解后定容在100 mL容量瓶中,每次取25.00 mL溶液,用0.100 0 mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62 mL,该产品的纯度为 。(列式并计算结果)
铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),为制取纯净的CuCl2·2H2O,首先将其制成水溶液,然后按如图步骤进行提纯:
已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH,见下表:
Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
|
氢氧化物开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
4.7 |
氢氧化物完全沉淀时的pH |
3.2 |
9.0 |
6.7 |
请回答下列问题:
(1)加入氧化剂的目的是 。
(2)最适合作氧化剂X的是 。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(3)加入的物质Y是 。
(4)若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的? (填“能”或“不能”)。若不能,试解释原因 。
(5)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体? (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作? 。
(6)若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙,产生的现象是 。
利用如图所示装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.50 mol·L-1盐酸倒入小烧杯中,测出盐酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测得混合液最高温度。
回答下列问题:
(1)为什么所用NaOH溶液要稍过量? 。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是 (填序号)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次迅速倒入
(3)使盐酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是 (填序号)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃搅拌棒轻轻地搅动
(4)现将一定量的稀氢氧化钠溶液、稀氢氧化钙溶液、稀氨水分别和1 L 1 mol·L-1的稀盐酸恰好完全反应,其反应热分别为ΔH1、ΔH2、ΔH3,则ΔH1、ΔH2、ΔH3的大小关系为 。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g·cm-3,又知中和反应后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1· ℃-1。为了计算中和热,某学生实验记录数据如下:
实验序号 |
起始温度t1/ ℃ |
终止温度t2/ ℃ |
|
盐酸 |
氢氧化钠溶液 |
混合溶液 |
|
1 |
20.0 |
20.1 |
23.2 |
2 |
20.2 |
20.4 |
23.4 |
3 |
20.5 |
20.6 |
23.6 |
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH= (结果保留一位小数)。
(6) (填“能”或“不能”)用Ba(OH)2溶液和硫酸代替氢氧化钠溶液和盐酸,理由是 。
下面是甲、乙、丙三位同学制取乙酸乙酯的过程,请你参与并协助他们完成相关实验任务。
【实验目的】制取乙酸乙酯
【实验原理】甲、乙、丙三位同学均采取乙醇、乙酸与浓硫酸混合共热的方法制取乙 酸乙酯,该反应的化学方程式为。
【装置设计】甲、 乙、丙三位同学分别设计了下列三套实验装置:
若从甲、乙两位同学设计的装置中选择一套作为实验室制取乙酸乙酯的装置,选择的装置应是(填“甲”或“乙”)。丙同学将甲装置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是。
【实验步骤】
A 按所选择的装置组装仪器,在试管①中先加入3mL95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入2 mL浓硫酸充分摇匀,冷却后再加入2 mL冰醋酸;
B 将试管固定在铁架台上;
C 在试管②中加入5 mL X试剂;
D 用酒精灯对试管①加热
E.当观察到试管②中有明显现象时停止实验。
【问题讨论】(1)实验中浓硫酸的作用是。
(2)试管2中加入的X试剂为。
(3)步骤E试管②中观察到的现象是。
(4)常用方法分离获得实验中的乙酸乙酯。
(12分)某学生用0.1000mol/LKOH溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如
下几步:
A 移取20.00mL待测的盐酸溶液注入洁净的锥形瓶,并加入2-3滴酚酞
B 用标准溶液润洗滴定管2-3次
C 把盛有标准溶液的碱式滴定管固定好,调节液面使滴定管尖嘴充满溶液
D.取标准KOH溶液注入碱式滴定管至0刻度以上2-3cm
E.调节液面至0或0刻度以下,记下读数
F.把锥形瓶放在滴定管的下面,用标准KOH溶液滴定至终点,记下滴定管液面刻度
(1) 正确操作的顺序是(用序号字母填写) B-。
(2) 滴定开始后,眼睛注视,判断滴定终点的现象是:
(3) 下列操作中可能使所测盐酸的浓度数值偏高的是
A 碱式滴定管未用标准溶液润洗就直接注入标准液
B 滴定前盛放HCl的锥形瓶用蒸馏水洗净后有少量水残留
C 碱式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D 读取氢氧化钠溶液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
(4)滴定开始和结束时,碱式滴定管中的液面如图C所示,则终点读数为mL,所测盐酸溶液的浓度为mol/L。