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250 mL,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,你认为应进行哪些相关实验?
实验内容和步骤:① ;② 。
Ⅱ. 解决问题2
取一定量制得的氢氧化铜固体,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 。
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气体Y;将X通入灼热的CuO燃烧管完全反应后,消耗0.01 mol X,测得B装置增重0.36 g,并收集到0.28 g单质气体Y。
(1)X气体的摩尔质量是 。
(2)C中发生反应的化学方程式为 。
(共11分)实验室可利用乙二醇、铜或铜的化合物制备乙二醛,右图是某兴趣小组设计的实验装置,右边的反应装置相同,而左边的气体发生装置不同,试管C中装有水,加热装置未画出试回答:
(1)两套装置中的A、B处都需加热,A处用水浴加热,B处用加热,A处用水浴加热的主要优点是
(2)若按甲装置进行实验,B管处装铜粉,则通入A管的X是,
B中反应的化学方程式为。
(3)若按乙装置进行实验,则B管中应装,B中反应的化学方程式为
(4)实验结束后,取C试管中的溶液滴入新制备的银氨溶液中并采用水浴加热可观察到有银镜生成,写出该过程的化学方程式。
已知: 2FeSO4Fe2O3 +SO2↑+SO3↑
某研究性学习小组用下图所示装置检验该反应所产生的气态物质,然后用装置中A瓶内的混合物来测定已分解的FeSO4的质量(已知SO2的沸点为-10.02℃,SO3的沸点为44.8℃)。
请回答相关问题:
(1)A中锥形瓶所盛试剂的作用是C瓶所盛试剂的作用是,用冷水冷却的原因是;B瓶所盛的试剂是。
(2)将此反应生成的气体通入A瓶的BaCI2溶液中,下列说法正确的是(填编号)
A.析出BaSO3沉淀 | B.析出BaSO4沉淀 | C.逸出SO3气体 | D.逸出SO2气体 |
理由是。
已知某工业废水中含有CuCl2、FeCl2、HCl,某化学探究学习小组打算用这种废水制备纯净的FeCl2晶体。为此他们设计了如下的实验方案:
第一步:用上图中的仪器和药品组装一套实验装置制取干燥的CO,用CO还原Fe2O3粉末制取还原铁粉。提示:制取CO的原理为。
(1)如果所制气体流向从左向右时,上述组装的实验装置从左向右的实验装置连接顺序(填仪器序号)是。
(2)正确的操作第一步应是;最后一步应是熄灭处的酒精灯。
(3)装置B的作用是;装置E的作用是。
(4)第二步:将制得的还原铁粉放入原混合溶液中,制得纯净的FeCl2溶液。
必须进行的操作是。
(5)第三步:得到纯净的FeCl2晶体。
必须进行的操作是。
如图所示,中学化学实验室采用该装置用于制备乙酸乙酯。
⑴写出制备乙酸乙酯的化学方程式 ▲ 。
⑵浓硫酸在实验中的作用是 ▲ 、 ▲ 。
⑶加热一段时间后,在试管B饱和碳酸钠溶液的液面上方有一层油层,在油、水交界处观察到有气泡产生,气泡的主要成分是 ▲ 。
⑷停止加热,取下试管B ,嗅闻管内液体气味,闻到更多的是刺激性气味,这是因为物质的挥发等因素导致产品混有杂质,如 ▲ 和 ▲ 等,为进一步验证产物中某些杂质存在,在保持试管B相对稳定情况下,沿试管内壁滴入紫色石蕊试液,静置片刻会在试管内油层下方明显看到液体呈现三种颜色,由上而下分别为红色、紫色、蓝色,其原因可能是 ▲ ,故产品需进行提纯。
⑸已知乙醇能和氯化钙结合。将所得产品依次用饱和碳酸钠溶液、饱和食盐水、饱和氯化钙溶液洗涤油层,分别分液。用饱和食盐水洗涤去除油层中可能含有的 ▲ 杂质,减少乙酸乙酯的溶解,并防止对下面操作产生不利影响。
⑹在上述操作后,在所得油状液体中加入无水硫酸钠充分振荡,倾倒出油状液体,再进行 ▲ (填提纯的操作方法),收集74~78℃的馏分即可获得较纯净的乙酸乙酯。
碘是人体必须的元素之一,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的、以碘离子形式存在的碘元素。在实验室中,从海藻里提取碘的流程和实验装置如下:]
(1)指出上述提取碘的过程中有关实验操作的名称:
步骤③,步骤⑤。
(2)写出步骤④对应反应的离子方程式:。
(3)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是。(填编号)
A.酒精 | B.醋酸 | C.四氯化碳 | D.苯 |
(4)为了使海藻灰中的碘离子转化为碘的有机溶液,即完成步骤③至⑤,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网、以及必要的夹持仪器和物品,尚缺少的玻璃仪器是。