(15分)碱式碳酸铜的成分有多种,其化学式一般可表示为xCu(OH)2·yCuCO3。
⑴孔雀石呈绿色,是一种名贵的宝石,其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3。某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件,设计了如下实验:
实验1:将2.0mL 0.50 mol·L—1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL 0.50 mol·L—1的NaOH溶液和0.25 mol·L—1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合。
实验2:将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应。
实验记录如下:
编号 |
V (Na2CO3)/ mL |
沉淀情况 |
|
编号 |
反应温度/℃ |
沉淀情况 |
1 |
2.8 |
多、蓝色 |
|
1 |
40 |
多、蓝色 |
2 |
2.4 |
多、蓝色 |
|
2 |
60 |
少、浅绿色 |
3 |
2.0 |
较多、绿色 |
|
3 |
75 |
较多、绿色 |
4 |
1.6 |
较少、绿色 |
|
4 |
80 |
较多、绿色(少量褐色) |
表Ⅰ 表Ⅱ
①实验室制取少许孔雀石,应该采用的条件是 。
②80℃时,所制得的孔雀石有少量褐色物质的原因是 。
⑵实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成,利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验:
步骤1:检查装置的气密性,将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中。
步骤2:打开活塞K,鼓入空气,一段时间后关闭,称量相关装置的质量。
步骤3:加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4: 。
步骤5:称量相关装置的质量。
①装置A的作用是 ;若无装置E,则实验测定的x/y的值将 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②某同学在实验过程中采集了如下数据:
A.反应前玻璃管与样品的质量163.8g
B.反应后玻璃管中残留固体质量56.0g
C.装置C实验后增重9.0g
D.装置D实验后增重8.8g
为测定x/y的值,你认为可以选用上述所采集数据中的 (写出所有组合的字母代号)一组即可进行计算,并根据你的计算结果,写出该样品组成的化学式 。
(1)实验室由纯净的铜屑制胆矾(CuSO4·5H2O)的实验流程如下:
溶解铜屑一种方案是:将铜屑加入到稀硫酸与双氧水的混和液中并用30~40℃水浴加热,一段时间后,铜完全溶解,得到硫酸铜溶液。
①该反应的化学方程式为,
②反应温度不能超过40℃的原因是,
③由硫酸铜溶液获得胆矾的操作依次为、冷却结晶、、洗涤、干燥。
(2)目前我国的火力发电机组绝大多数为燃煤机组,而以燃煤为主的电力生产所造成的环境污染是制约电力工业发展的一个重要因素,其中氮氧化物(NOx)是继粉尘和二氧化硫之后燃煤电站环保治理的重点。
①燃煤烟气脱硫的方法很多,如石灰石—石膏法、氨水法等。其中石灰石-石膏法脱硫的原理第一步是SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,然后再将产物氧化制成石膏,写出该反应的化学方程式。
②燃煤烟气脱硝可采用氨(NH3)作为还原介质,在催化剂存在的条件下,氮氧化物(NOx)与还原剂发生反应,生成无害的氮气和水,写出二氧化氮与氨反应的化学方程式。
(11分)某校学生化学实验小组,为验证非金属元素氯的氧化性强于硫和氮,设计了一套实验装置(部分夹持装置已略去):
(1)写出A中反应的离子方程式 。
(2)B中出现黄色浑浊现象,产生此现象的离子方程式 。
(3)D中干燥管中出现的现象是,化学方程式 。
(4)有同学认为D中的现象并不能说明氯的氧化性大于氮,需要在C之前加装洗气装置,请指出洗气装置盛装试剂 。
(5)还有什么方法能证明氧化性Cl2>S ,用一种相关事实说明 。
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
按下图装置(固定装置已略去)进行实验
(1)A中反应的化学方程式为:
(2)F烧杯中的溶液通常是 。
(3)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
(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 。
(5)为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断,还须进行一次实验。实验方案为
实验Ⅱ 反应产物的定量探究
(6)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,经查阅文献获得下列资料。
资料1:
资料2:X射线晶体分析表明,铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。
仅由上述资料可得出的正确结论是 。
a.铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b.硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质
c.该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol·L-1
d.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失
(7)为测出硫酸铜的产率,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溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用b mol·L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为ag,则硫酸铜的产率为 。 (已知:2Cu2++4I-=2CuI+I2,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸,其他试剂任选。填写下列空白:
(1)B中盛有溶液,A中应预先加入的药品是________,A中反应的离子方程式是:_________________。
(2)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)简述生成Fe(OH)2的操作过程________。这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是___________________________________________。
(4)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生反应的化学方程式为:____________________。现象
甲、乙、丙三位同学,分别在相同条件下用乙酸与乙醇反应来制取乙酸乙酯,但未用饱和Na2CO3溶液来吸收。
(1)甲、乙、丙同学将得到的酯提纯,在未用指示剂的情况下,他们都先加NaOH中和过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来。但得到的结果却不同:①甲得到了不溶于水的中性酯;②乙得到显酸性的酯;③丙得到大量水溶性物质。试分析产生上述各种现象的原因。
(2)丁同学为了进一步找出原因,将所得产物进行了分离探究,他的实验操作步骤流程
如下图。请你帮他完成该实验并填写下列空白。
分离出的物质名称:A,B,C,D,E;
选择的试剂:a,b;
分离物质的方法:①,②,③。