课堂上老师完成了碳酸钠溶液和澄清石灰水反应的演示实验后,对浑浊液体过滤得到澄清滤液;接着师生对话如下表:
人 员 |
对 话 |
老 师 |
问:滤液里可能含有哪些溶质呢? |
甲同学 |
答:可能是NaOH、Na2CO3 |
乙同学 |
答:可能是NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2 |
丙同学 |
答:可能是NaOH |
丁同学 |
答:可能是 |
(1)假设你是丁同学,请你也提出一个与甲、乙、丙同学不同的猜想,把猜想写在上
面表格中。并对你自己的猜想设计一个简单的实验加以证明。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样于试管中, |
|
自己的猜想成立 |
(2)你认为甲、乙、丙同学的猜想都合理吗?如有不合理的请说明理由。
(3)甲同学针对自己的猜想进行了如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
取样于试管中,滴入足量稀盐酸 |
没有气体产生 |
甲的猜想不成立 |
你认为甲同学得出此实验结论的理由是 ;
(4)若甲的猜想成立,则加入的Na2CO3与生成的NaOH之间的质量比为 (填写数值关系)。
在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如:零碎电缆)。某化学兴趣小组提出可以用含铜废料制备胆矾(CuSO4·XH2O)。
查阅资料:(1)过氧化氢在常温下会缓慢分解为氧气和水。对其水溶液加热、光照或加催化剂(如MnO2)都会促进其分解。
(2)CuSO4·XH2O可溶于水,在加热时会生成CuSO4和H2O。
I、硫酸铜的制备
方案1:甲同学根据已学知识,提出了制备硫酸铜方案:
方案2:乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程:
(1)写出上述方案中的②处铜或铜的化合物有关的化学反应方程式是:。
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为方案(填1或2)更合理。理由是:。
(3)方案2中,加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的可能的原因为。
(4)若上述方案所用的稀硫酸是在实验室中由稀释浓硫酸得到,在稀释浓硫酸时的操作是:
。
(5)兴趣小组同学一致指出,将滤液经蒸发、降温结晶等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸铜晶体。晶体采用酒精淋洗的优点是。
II、硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水(xH2O)含量的测定
学习小组取12.5g硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)进行热分解,获得相关数据,并绘制成固体质量一温度的关系如图。
(1)在加热过程中,随着水分的失去,固体颜色将由蓝色逐渐变为色,最终变为黑色;
(2)650℃以上时,硫酸铜固体就会发生分解,生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气,此反应的化学方程式为;
(3)根据图中数据,计算CuSO4·xH2O中x的值为。(请写出计算过程)
(4)若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变,写出剩余固体的化学式:。
Ⅲ、硫酸铜的应用
波尔多液是用硫酸铜和石灰乳配成的一种天蓝色、粘稠的悬浊液,其有效成分是Cu4(OH)6SO4,其中铜元素的化合价为。碱式盐可以写成盐和碱的形式,例如碱式碳酸铜可以写成CuCO3·Cu(OH)2,则Cu4(OH)6SO4可以写成盐和碱的形式为,其杀菌机理可看作是Cu2+使病原菌失去活性,这说明病原菌的主体是(填一种有机物名称)。
油价的持续“高烧”和环境问题,国家决定推广乙醇汽油的使应用。(1)某同学对乙醇溶液是否呈现碱性产生了兴趣:
[提出问题]乙醇化学式为C2H5OH,含有“氢氧根”,所以猜测它的水溶液应该显碱性。
[实验设计及操作1]取乙醇溶液少量于试管中,滴加无色酚酞溶液,观察到溶液为色,则说明乙醇溶液不显碱性。为什么乙醇溶液不呈现碱性呢?
[解释与结论]通过乙醇溶液的导电性实验,可知乙醇溶液几乎不导电。说明乙醇溶液中不含自由移动的离子,即不含(写出离子符号),所以乙醇溶液不显碱性。
(2)I.乙醇燃烧时如果氧气量不足,可能还有CO生成。用以下装置确证乙醇燃烧产物有CO和CO2,应将乙醇燃烧后的产物依次通过(按气流从左至右顺序填装置编号),正确连接后的装置仍存在不足,请指出其不足之处。
II.装置②中氢氧化钠溶液的作用是;写出装置①中所盛溶液名称是,写出③中发生反应的化学方程式
III.与乙醇结构相似的化合物还有甲醇(CH3OH)、丙醇(C3H7OH)、丁醇(C4H9OH)…等,这类物质称为醇类,则含8个碳原子的醇的化学式为。
下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置
(1)写出图中标示仪器的名称:①。
(2)上述装置中的A和D组合后,可以用来制取并收集的气体是,写出实验室制取该气体的化学方程式:。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用(填字母标号)做气体发生装置;如果用F装置干燥氧气,则F装置中应装入,氧气应从(填“a”或“b”)进入F中。
(4)某校化学兴趣小组的同学制备二氧化碳并测定生成二氧化碳的体积,他们设计了如图所示的实验方案:若用下图的收集装置,则所测CO2气体的体积______(填“偏大”、“偏小”、“不变”),同学们经讨论分析后,提出的改进措施是。
通过对化学的学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律,请结合下图回答有关问题:
(1)请写出图中标号仪器的名称:②
(2)某同学在实验室制取二氧化碳,写出反应化学方程式,要得到一瓶干燥的二氧化碳气体,所选装置的连接顺序是(填装置大写字母),可选用作干燥剂。
(3)写出用A装置制取氧气的化学方程式。
(4)下图是用燃烧方法测定空气中氧气含量的实验,试管容积为30mL。实验前,反复推拉注射器活塞,活塞都回到原处。此现象说明。实验开始时注射器活塞前沿停在20 mL刻度处,充分反应后待试管冷却,打开弹簧夹,注射器活塞前沿将停在mL刻度处。
某学习小组用如图所示装置测定锌铜合金中铜的质量分数。(已知:金属与酸时放出一定的热量)
(1)实验前,先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是;
(2)实验操作步骤有:检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,再进行的操作还有:①记录C的液面位置;②待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;③由A向B滴加足量试剂;④检查气密性。
上述再进行的操作的顺序是(填序号);
(3)该装置的气密性的检验方法是打开分液漏斗旋塞,从D管注入经济易得的,使U型管左右液面相平,关闭分液漏斗旋塞,提高D管,,说明装置的气密性好;
(4)待B中不再有气体产生,记录C的液面位置前,需将温度恢复至室温和;
(5)若实验用锌铜合金的质量为ag,与稀硫酸充分反应后,测得氢气体积为V L,为求出合金中铜的质量分数,还缺少的一个数据是;
A.反应前加入稀硫酸的体积 | B.反应前加入稀硫酸的质量分数 |
C.实验前反应装置中空气的体积 | D.实验条件下氢气的密度 |
(6)若a为0.4g,V为80mL,求合金中铜的质量分数。(在实验条件下,H2的密度为0.09g/L,5分)
(7)实验过程中,若未冷却就读取气体体积,则测得锌的质量分数将(填 “偏大”、“偏小”或“不受影响”)。
(8)可指导老师认为,利用上述实验装置,测量结果总会偏小,原因是,改进方法是。