(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。
(1)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:
表Ⅰ 表Ⅱ
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) |
①实验室制取少许孔雀石,应该采用的最佳条件是 。
②80℃时,所制得的孔雀石有少量褐色物质的可能原因是 。
(2)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: (请补充该步操作内容)。
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)任一组即可进行计算,并根据你的计算结果,写出该样品组成的化学式 。
以铝灰(主要成分为Al、Al2O3,另有少量CuO、SiO2、FeO和Fe2O3杂质)为原料,可制得液体聚合氯化铝 [Alm(OH)nCl3m—n],生产的部分过程如下图所示(部分产物和操作已略去)。
(1)Al2O3与盐酸反应的离子方程式是_____________________。
(2)滤渣I是__________。滤渣2为黑色,该黑色物质的化学式是___________。
(3)向滤液2中加入NaClO溶液至不再产生红褐色沉淀,此时溶液的pH约为3.7。其中NaClO的作用是___________。该过程发生反应的离子方程式为______________。
(4)将滤液3的pH调至4.2~4.5,利用水解反应得到液体聚合氯化铝。该反应的化学方程式为_____________________。
(5)Na2S溶液呈碱性的原因是________(用离子方程式表示)。该溶液中c(Na+)=________。
某兴趣小组利用下列实验装置进行探究实验。根据要求回答下列问题:
(1)装置中长颈漏斗的作用有导气、。
(2)利用装置C可以证明S02具有漂白性,C中盛放的溶液是;若要证明其漂白作用是可逆的,还需要的操作是。
(3)通过观察D中现象,即可证明S02具有氧化,D中盛放的溶液可以是。
a.NaCl溶液b.酸性KMn04c.FeCl3d.Na2S溶液
(4)研究小组发现B中有白色沉淀生成,若往B中加入过量稀盐酸,沉淀不溶解。沉淀物的化学式是。
(5)为进一步验证B中产生沉淀的原因,研究小组进行如下两次实验:
实验i:另取BaCl2溶液,加热煮沸,冷却后加入少量苯(起液封作用),然后再按照上述装置进行实验,结果发现B中沉淀量减少,但仍有轻微浑浊。
实验ii:用下图装置代替上述实验中的A装置(其他装置不变),连接后往装置F中通入气体X一段时间,再加入70%H2S04溶液,结果B中没有出现浑浊。
①“实验i”中煮沸BaCl2溶液的目的是;
②气体X不可以是(填序号)。
a.CO2b.O3c.N2d.NO2
③B中形成沉淀的原因是(用化学方程式表示):。
某校化学小组的同学开展测定Na2SO3和NaCl的固体混合物中Na2SO3质量分数的探究实验,他们提出下列实验方案:
(1)小明同学用图中的发生、收集装置。甲、乙两试管各有两根导管,连接对应接口后,倒置盛稀硫酸的试管,发生反应,放出气体。则稀硫酸应置于中(填“甲”或“乙”);G管可以用化学实验室里的一种常用仪器代替,你认为这种仪器的名称是。仪器甲、乙接口的连接方式如下:A连接,C连接F;(填写接口的编号)
(2)小李同学用沉淀法测定Na2SO3的质量分数。
操作流程:
①操作Ⅱ的名称是。
②操作Ⅰ之前,为判断所加BaCl2溶液是否过量, 设计如下方案,其中最合理的是。
A.取少量上层清液,继续滴加稀H2SO4,若沉淀产生则说明BaCl2已过量。
B.待浊液澄清后,继续滴加BaCl2,若无沉淀产生则说明BaCl2已过量。
C.待浊液澄清后,继续滴加稀H2SO4,若沉淀产生则说明BaCl2已过量。
③根据以上数据得出Na2SO3的质量分数为。
④小丽同学经认真分析,上述实验操作均正确,但发现实验结果与预期相差较大,请你推测可能的原因是,验证方法。
电解原理在化学工业中有广泛应用。下图表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答以下问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则
①电解池中X极上的电极反应式为 。
在X极附近观察到的实验现象是 。
②Y电极上的电极反应式为 。
(2)如要用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是 ,电极反应式为 。
②Y电极的材料是 ,电极反应式为 。(说明:杂质发生的电极反应不必写出)
电解一段时间后,CuSO4溶液的浓度将 (填“变大”、“变小”或“不变”)
根据下图所示装置回答问题:
(1)装置A中a电极的电极反应式为 ,b电极的电极反应式为 ;
(2)装置B中C为 极,电极反应式为 。
(3)当铁电极的质量变化为19.2g时,a极上消耗O2在标准状况下的体积为 L。
(4)当装置A中消耗0.05mol氢气时,装置B中溶液的pH为 。(溶液体积为100mL不变)
(5)若将装置B改为电解精炼铜,则粗铜作 极,另一极反应为 。