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题文

某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质,过程设计如下:提出猜想
问题1:在周期表中,铜与铝的位置很接近,铜不如铝活泼,氢氧化铝具有两性,氢氧化铜也有两性吗?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,正二价铁的稳定性小于正三价的铁,正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗?
问题3:氧化铜有氧化性,能被H2、CO还原,它也能被氮的某种气态氢化物还原吗?
实验探究
I.解决问题1
(1)需用到的药品除1 mol·L-1CuSO4溶液、稀硫酸外还需________(填试剂的化学式)溶液。
(2)用胆矾晶体配制1 mol·L-1CuSO4溶液250mL,选用的仪器除烧杯、托盘天平、药匙、玻璃棒、胶头滴管外,还有______________(填仪器名称)。
(3)为达到实验目的,请你补全实验内容和步骤:
①用CuSO4溶液制备Cu(OH)2
②__________________________________________________________________________。
Ⅱ.解决问题2
取一定量I中制备获得的氢氧化铜固体于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸(或盐酸),得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题。
(1)写出氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应的离子方程式:_______________________。
(2)从实验Ⅱ可得出的结论是在高温下正一价铜比正二价铜________(填稳定或不稳定),溶液中正一价铜比正二价铜_________(填稳定或不稳定)。
Ⅲ.解决问题3
设计如下装置(夹持装置未画出):

当氮的某种气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜时,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水硫酸铜变成蓝色,生成物中还有一种无污染的单质气体Y;将X通人灼热的CuO燃烧管完全反应后,消耗0.01 mol X,测得B装置增重0.36g,并收集到0.28g气体Y。
(1)仪器A的名称是_____________________。
(2)X的化学式为_______________________。

科目 化学   题型 实验题   难度 较难
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相关试题

【化学—选修2:化学与技术】(15分)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。
回答下列问题:
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 (填序号)。
①用混凝法获取淡水 ②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种 ④改进钾、溴、镁的提取工艺
(2)采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br2,并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2O→NaBr + NaBrO3+NaHCO3,吸收1mol Br2时,转移的电子数为 mol。
(3)海水提镁的一段工艺流程如下图:

浓海水的主要成分如下:

离子
Na+
Mg2+
Cl-
SO42-
浓度/g/L
63.7
28.8
144.6
46.4

该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ,产品2的化学式为 ,1L浓海水最多可得到产品2的质量为 g。
(4)采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁,发生反应的化学方程式为 ;电解时,若有少量水存在会造成产品镁的消耗,写出有关反应的化学方程式

氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:

(1)试写出吸收塔中吸收剂Q(FeCl2)反应的离子方程式:
(2)取0.5mL三氯化铁溶液滴入50mL沸水中,再煮沸片刻得红褐色透明液体,该过程可用离子方程式表示为___________________________________。
(3)六水合氯化铁在水中的溶解度如下:

温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度(g/100gH2O)
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7

从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸、 、过滤、洗涤、干燥。
(4)常温下,若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀,pH=4时,溶液中c(Fe3+)= mol·L-1。(常温下Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39)。
(5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取mg无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,再转移到100mL容量瓶,用蒸馏水定容;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入淀粉指示剂并用c mol·L―1 Na2S2O3溶液滴定用去V mL。
(已知:I2+2S2O32=2I+S4O62))
①滴定终点的现象是:
②样品中氯化铁的质量分数为 (用字母m、c、V来表示)。
(6)用FeCl3溶液(32%~35%)腐蚀印刷线路板的废液中含FeCl3、FeCl2和CuCl2
①若用电化学方法使废液再生。
阳极反应为:2Fe2+– 2e= 2Fe3+
阴极反应为:___________________
②若用化学方法,回收废液中铜的方法是(用反应式表示并简述操作要点):______________

CuCl2常用于颜料、木材防腐等工业,并用作消毒剂、媒染剂、催化剂。工业上用粗制的氧化铜粉末(含杂质FeO和SiO2)来制取无水CuCl2的流程如下:

已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+ 转化为相应的氢氧化物,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:

离子符号
Fe3+
Fe2+
Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH
2.5
7.0
4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH
3.2
9.7
6.7

(1)第②步反应的离子方程式为
(2)滤渣A的成分有 (填化学式),检验滤液C中的Fe3+ 离子是否除尽的方法是
(3)第④步蒸发操作必要的仪器有铁架台(含铁圈)、坩埚钳、石棉网、 。需要在氯化氢气流中蒸干制取无水氯化铜的原因是
(4)称取30.250g已制得的无水CuCl2产品(含少量FeCl3杂质),溶于水中,加入过量的铁粉充分反应后过滤,得250mL滤液,量取25.00mL滤液于锥形瓶中,用0.100mol∙L-1酸性KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积平均为46.00mL,则该无水CuCl2产品中CuCl2的质量分数为 (用小数表示,计算结果保留2位小数)。

(15分)某同学在探究废干电池内的黑色固体回收利用时,进行如图示实验:

查阅教材可知,普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。请回答以下问题:
(1)操作③灼烧滤渣时所用主要仪器有酒精灯、玻璃棒、
(2)操作④的试管加入③中所得黑色滤渣,试管中迅速产生能使带火星的木条复燃的气体,据此可初步认定黑色固体为
(3)操作③灼烧滤渣中的黑色固体时,产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体,由此推测滤渣中还存在的物质为
(4)该同学要对滤液的成分进行检验,以确认是否含有NH4Cl和ZnCl2
下面是他做完实验后所写的实验报告,请你写出其空白处的内容:

实验目的
操作
实验现象
结论
1、检验Cl
取少许滤液于试管中, ,
,
含有Cl
2、检验NH4+
取少许滤液于试管中, ,
,
含有NH4+
3、检验Zn2+
取少许滤液于试管中,加入
稀氨水
先产生白色沉淀,继续加入氨水,沉淀又溶解
含有Zn2+

(5)根据以上的实验报告,关于滤液的成分,你的结论是: 。通过一定的操作从滤液中得到固体溶质,若要将所得固体溶质中的物质加以分离,可用 法。

某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质,实验步骤及记录如下:
Ⅰ.分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 gNaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水(20℃),搅拌,测量温度为T1
Ⅱ.静置恒温后测量温度为T2
Ⅲ.分别加入10 mL 密度约为1.1 g/mL 20%的盐酸(20℃),搅拌,测量温度T3
得到下表的数据:

回答下列问题:
(1)NaHCO3溶于水显______性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(2)根据试题后的附表判断:步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体能否全部溶解_______(填“是”或“否”)。
(3)分析表1的数据得出:Na2CO3固体溶于水______,NaHCO3固体溶于水______(填“放热”或“吸热”)。
(4)甲同学分析上述数据得出:Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。
乙同学认为应该增加一个实验,并补做如下实验:向 盛 有10 mL水(20℃)的烧杯中加入10 mL_____,搅拌,测量温度为22.2℃。
(5)结合上述探究,下列说法正确的是__________。
A.NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应
B.不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
C.Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
(6)丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3混合固体中NaHCO3的纯度,设计了如下实验方案,其中不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体。
若按A方案进行实验,则原混合物中NaHCO3的质量分数为_____(用含a、b的代数式表示)
附表:溶解度表

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