CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀,以下是某兴趣小组对沉淀组成的探究。
【提出假设】
假设1:沉淀为Cu (OH)2
假设2:沉淀为
假设3:沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为nCuCO3·mCu (OH)2]
【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
【定性探究】
步骤1:将所得悬浊液过滤,用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干;
步骤2:甲同学取一定量固体,用气密性良好的如下装置(夹持仪器未画出)进行定性实验;
(1)若反应后A中蓝绿色固体变黑,C中无明显现象,证明假设 成立。
(2)乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用下列某试剂后,便可验证上述所有假设,该试剂是 (填代号)。
a.浓硫酸 b.无水CuSO4 c.碱石灰 d.P2O5
(3)乙同学更换B试剂后验证假设3成立的实验现象是 。
【定量探究】
(4)乙同学进一步探究假设3中固体的组成:
①乙同学查得一些物质在20℃的数据(如下表)后,将C中的澄清石灰水改为Ba(OH)2溶液,其原因是 (双选,填代号)
溶解度(S)/g |
溶度积(Ksp) |
摩尔质量(M)/g·mol-1 |
|||
Ca(OH)2 |
Ba(OH)2 |
CaCO3 |
BaCO3 |
CaCO3 |
BaCO3 |
0.16 |
3.89 |
2.9×10-9 |
2.6×10-9 |
100 |
197 |
a.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2
b.Ba(OH)2为强碱,Ca(OH)2为弱碱
c.吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3,测量误差小
d.相同条件下,CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
②若所取蓝绿色固体质量为54.2 g,实验结束后装置B的质量增加5.4 g,C中的产生沉淀的质量为39.4 g。则该蓝绿色固体的化学式为 。
硫酸铜是一种用途广泛的化工原料。某学习小组把适量浓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(装置如图I、Ⅱ所示)
(1)图Ⅱ是图I的改进装置。其优点有。
(2)为符合绿色化学的要求,该学习小组进行了如下探究:将氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现常温下几乎不反应,但向混合物中加入FeSO4后再通入氧气,反应则立即发生试用离子方程式表示反应发生的原理___________________________________;在该反应中FeSO4的作用是__________________。
(3)为寻找更加适宜的氧化剂,该小组又进行了如下探究:称量3.2 g铜丝放到45 mL 1.5 mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃,加入18 mL 10%的H2O2,反应30 min后升温到60℃,持续反应1小时后铜丝反应完全。蒸发、冷却、结晶,过滤时用少量95%的酒精淋洗晾干,得到10 g CuSO4·5H2O。
①该实验铜丝被氧化的原理是(用离子方程式表示)_____________________________。
②反应过程中温度不宜过高的原因是________________________________________,过滤时采用酒精淋洗的优点是。
③该小组得到硫酸铜晶体的实际产率是_____________________。
某中学化学实验小组为了证明和比较SO2与氯水的漂白性,设计了如下装置:
(1)实验室常用装置E制备Cl2,指出该反应中浓盐酸所表现出的性质 、
(2)反应开始后,发现B、D两个装置中的品红溶液都褪色,停止通气后,分别取少量B、D两个装置中的液体于试管中加热,两个试管中的现象分别为:
B
D
(3)装置C的作用是
(4)写出等物质的量的Cl2与SO2反应的离子方程式
某化学活动小组对中学化学教材中“氨的催化氧化”进行了实验探究。设计了如下图所示的实验装置(固定装置已略去)。
(1)若A中使用的药品是NH4HCO3固体,则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和______(填序号)。
a.锥形瓶 b.酒精灯 c.烧瓶 d.蒸发皿
(2)装置B的作用是_________________________________________________________。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)若A、B中药品足量,则可以观察到E中溶液发生变化,其现象是______________;
请设计实验进行检验。
(5)某同学从安全与环保的角度考虑,指出该装置有两处明显的缺陷。你认为这两处缺陷是:______________________________、______________________________。
(12分)根据氨气还原氧化铜的反应,可设计测定铜元素相对原子质量么Ar(Cu)(近似值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(CuO),反应完全后测定生成物水的质量m(H20),由此计算Ar(Cu)。为此,提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用,加入的NH4C1与Ca(OH)2的量足以产生使CuO完全还原的氨气):
请回答下列问题:
(1)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为________________________________;
(2)从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置,按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→______________________________;
(3)在本实验中,若测得m(CuO)="a" g,m(H2O)="b" g,则Ar(Cu)= _______________;
(4)在本实验中,使测定结果Ar(Cu)偏大的是_______________ (填序号);
① CuO未完全起反应② CuO不干燥
③ CuO中混有不反应的杂质④ 碱石灰不干燥⑤ NH4C1与Ca(OH)2混合物不干燥
(5)在本实验中,还可通过测定________和_________,或_______和________达到实验目的。
(Ⅰ)实验室中盐酸的用途十分广泛,常常用来制备气体。
(1)某小组同学欲用4 mol/L的盐酸配制230 mL 0.4mol/L 盐酸溶液,需取用4 mol/L盐酸mL,实验中需要用到的玻璃仪器有、、量筒、烧杯、胶头滴管。
(2)下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是
A.容量瓶洗涤后未干燥 |
B.移液时,有少量溶液溅出 |
C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些 |
D.定容时,俯视刻度线 |
E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出
(Ⅱ)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先得到了氯气。已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同,某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。( 3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O )
图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里加有紫色石蕊试液。请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过(填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的离子方程式。
(2)反应完毕经冷却后,B的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是(填编号字母);从B的试管中分离出该晶体的方法是(填实验操作名称)。该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,可能的一种原因是Cl2中含有杂质,该杂质成分(除水蒸气外,填化学式),如何改进;
(3)实验中可观察到D的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 |
原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为色 |
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
随后溶液逐渐变为无色 |
(4)请在装置图方框中画出缺少的实验装置,并注明试剂。