(7分)孔雀石主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],绿色并具有浓淡的条状花纹(见右图),是矿物中最吸引人的装饰材料之一,也是人类最早冶炼铜的原料。某校课外小组同学欲在实验室验证碱式碳酸铜制铜的反应原理。
【查阅资料】
1.Cu2(OH)2CO3 2CuO+CO2 + H2O
2CuO+C2Cu + CO2 ↑
2.CuO为黑色固体,化学性质和氧化铁相似。
(1)实验l:加热分解碱式碳酸铜。装置如图所示。
①A中固体的变化为____。
②欲证明反应后有水生成,B中所盛试剂为____。
③反应结束时的操作应该是____,理由是____。
(2)实验2:木炭和氧化铜反应。
将木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,放进试管加热,反应后将试管中的粉末倒出,有铜生成,还有少量黑色粉末剩余。该小组同学设计方案验证黑色粉末的成分。
【作出猜想】
剩余黑色粉末可能是:①氧化铜;②木炭;③木炭和氧化铜。
【实验验证】填写下表。
实验操作及现象 |
实验结论 |
|
该黑色粉末为氧化铜 |
(3)某同学探究在实际反应中,木炭和氧化铜反应生成铜时反应物的最佳质量比,设计方案如下:
|
配方l |
配方2 |
配方3 |
配方4 |
木炭质量(g) |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
氧化铜质量(g) |
8 |
8 |
8 |
8 |
上述设计方案的主要研究方法是__________________。
(1)小云从电视新闻中了解到:国家新版《生活饮用水卫生标准》已从今年7月1日起强制实施,其中饮用水消毒剂除了目前采用的液氯以外,补充了——氯胺(NH2Cl)、臭氧(O3)。
①O3中氧元素的化合价是。
②NH2Cl由(填数字)种元素组成,其中氮元素与氢元素的质量比是。
③NH2Cl用消毒时,发生反应NH2Cl+X==NH3+HClO,其中X的化学式是。
(2)小雨阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号 |
KClO3质量 |
其他物质质量 |
待测数据 |
Ⅰ |
1.2g |
||
Ⅱ |
1.2g |
CuO 0.5g |
|
Ⅲ |
1.2g |
MnO2 0.5g |
①上述实验应测量的“待测数据”是。
②若实验Ⅱ比实验Ⅰ的“待测数据”更(填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
③将实验Ⅱ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到0.5g黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中,。(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验Ⅲ和实验Ⅱ对比的目的是。
(3)小雪用如下图所示装置制取氧气的相关数据如下表。回答有关问题:
气体发生装置内物质的总质量 |
|
反应前 |
35.6g |
反应后 |
34.8g |
①反应生成氧气的质量为g(结果精确到0. 1 g,下同)。
②计算参加反应的过氧化氢的质量,写出必要的计算过程。
现将下列物质进行加热:①10g氯酸钾②3g二氧化锰③10g氯酸钾和3g二氧化锰的混合物④10g氯酸钾和3g高锰酸钾的混合物,反应完毕后,请问:
(1)用序号填写:产生氧气最多的是_______,不产生氧气的是________,产生氧气速度最慢的是.
(2)上述③中药品反应完毕后,试管内残留的两种固体__________________(填写物质名称)
现有氯酸钾、二氧化锰、锌粒、稀硫酸、氧化铜等药品,请利用所给的药品结合下列实验装置图回答问题.(收集装置不能重复使用)
A B
C
D E
F
(1)写出实验室制取氧气的文字表达式______________________;制取氧气应选用的装置是_______和_______。(填字母)
(2)实验室制取氢气应选用的装置是_________和_________。(填字母)
(3)实验室中一般用铜与浓硝酸在常温下反应迅速产生二氧化氮气体。二氧化氮气体比氧气密度大,易溶于水。试用你学过的实验室制氧气和制氢气的知识回答:实验室用于制二氧化氮气体的发生装置可用(填序号)_________,收集二氧化氮气体的装置为_________
如下图所示,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如下表。
气体发生装置内物质的总质量 |
|
反应前 |
35.6 g |
反应后 |
34. 8 g |
(l)实验中检查该装置气密性的方法是________________________________ 。
(2)实验中集气瓶收集满氧气的现象是________________________________。
(3)反应生成氧气的质量为:_______________ g 。
实验室按下图所示装置制取CO2,并检验CO2的性质.试回答以下问题:
(1)实验室用装置A来制取CO2,常用的药品是____________和____________,写出两物质制取二氧化碳的化学反应方程式______________________________
(2)若要用装置B鉴定CO2,在B中应盛放的试剂名称是____________,当将标①和②的导管口连接时,B中看到的实验现象是____________________。
(3)若要用装置C证明CO2能与水反应生成碳酸,C中除有少量水外,应加入的试剂是_________________,当将标①和③的导管口连接时,C中看到的实验现象是________________。
(4)烧杯D中放有燃着的蜡烛如图所示,当将标①和④的导管口连接时,D中看到的实验现象是____________________________________。