硫酸铜晶体在不同温度下可失去部分或全部结晶水甚至分解成氧化物。某学生在不同温度下给8.000 g硫酸铜晶体加热(温度逐渐升高),实验结果记录如下:
实验次序 |
温度(℃) |
冷却后剩余固体的质量(g) |
1 |
102 |
6.848 |
2 |
113 |
5.696 |
3 |
258 |
5.120 |
4 |
570 |
2.560 |
(1)第1次实验后,试样晶体失去结晶水的质量是_____ g。
(2)通过计算确定第二次实验后固体物质的化学式为______________。
(3)第四次实验后,剩余固体为一种黑色粉末(假设为纯净物),将该黑色粉末溶解于稀硫酸中,至少需要0.50mol/L的稀硫酸多少毫升?(写出计算过程)
(本题16分)为验证氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器和甲中加热装置已略,气密性已检验)。
实验步骤:
1.在甲装置中,打开活塞a,加热,待装置中充满黄绿色气体时,与丙装置连接。
2.当丙装置中FeC12溶液变黄时,停止加热。
3.打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
4.在乙装置中,打开活塞b,待空气排尽后,将乙中产生的气体通入上述丙装置变黄后的溶液中,一段时间后停止。
5.更新丙中试管,打开活塞c,使约2mL的溶液滴入试管中,检验溶液中的离子。
回答下列问题:
(1)甲中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
(2)用70%的硫酸制取SO2,反应速率比用98%的硫酸快,原因是__________________。
(3)实验中,证明氧化性Fe3+>SO2的离子方程式为_____________________________。
(4)有I、II、III三组同学分别完成了上述实验,实验结果如下:
上述实验结果一定能够证明氧化性:Cl2>Fe3+>SO2的是___________(用“I”、“II”、“III”代号回答)。
(5)若要用以上甲和丙装置证明氧化性为:Cl2> Fe3+> I2的结论,则步骤为:
①往丙的漏斗中加入两种试剂_________、_________和一种溶剂__________。
②将甲装置中产生的Cl2慢慢通入丙中,观察丙的漏斗中溶液颜色变化。
③如果观察到丙中溶液_______________________________________则结论正确。
④停止通入Cl2。
50 mL1.0 mol·L-1盐酸跟50mL1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。试回答下列问题。
(1)大小烧杯间填满碎纸条的作用是什么?
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热的数值有何影响?
(3)改用60 mL1.0mol·L-1盐酸跟50mL1.1mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所测中和热的数值理论上是否相等(不考虑空气的影响)?简述理由。
(4)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行实验,为什么测得中和热的数值偏低?
某化学研究性学习小组拟用粗氧化铜(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水氯化铜并测定样品中氧化铜的质量分数,其实验流程如下:
实验过程中的pH调节可参考下表:
物质 |
开始沉淀时的pH |
完全沉淀时的pH |
氢氧化铁 |
2.7 |
3.7 |
氢氧化亚铁 |
7.6 |
9.6 |
氢氧化铜 |
5.2 |
6.4 |
回答以下问题:
(1)步骤①过滤操作中所用仪器有铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯等,还需要使用的仪器用品有 。
(2)步骤①中发生的离子反应方程式 。
(3)步骤②溶液I中加入X的目的是 。
(4)试剂Y可选用(填字母),选择的原因是
。
a.氢氧化钠 b.氨水 c.碱式碳酸铜 d.氧化铜
(5)步骤⑤要得到无水氯化铜,需要在干燥的HCl气流中加热CuCl2·xH2O,其原因是
。
(6) 经检测,CuCl2·xH2O中含水28.6%,则CuCl2·xH2O中x的值为 。
(1)某实验小组的同学探究氢氧化铜的制法。实验记录为
试管序号 |
1.0mol/LCuS04溶液 体积/mL |
2.0mol/LNaOH溶液 体积/mL |
沉淀 颜色 |
水浴中 加热 |
1 |
2 |
1 |
浅绿 |
不变 |
2 |
2 |
2 |
浅绿 |
不变 |
3 |
2 |
3 |
蓝 |
黑 |
4 |
2 |
4 |
蓝 |
黑 |
①同学们猜想3、4号试管中沉淀为Cu(OH)2,1、2号试管中沉淀为Cu2(OH)2SO4。试写出生成Cu2(OH)2SO4的离子方程式
②为检验1、2号试管中沉淀为Cu2(OH)2SO4而非Cu(OH)2,他们做了如下实验:
操作I名称,需要的玻璃仪器 有,
如何操作才能保证SO42-最后白色沉淀中来自绿色固体
(2)化学中有许多有趣的实验,如下介绍的“蓝瓶子”实验就是一例。
在250 mL平底烧瓶中依次加入2g氢氧化钠、100mL蒸馏水、2g葡萄糖(粉末),振荡使其溶解。滴入4~6滴0.2%的亚甲基蓝溶液,塞上瓶塞(如图),振荡烧瓶,溶液呈蓝色。静置,约3分钟后蓝色消失,变为无色。再次振荡,无色溶液又呈蓝色。可反复多次。为探究是什么原因引起的,有人做了以下实验。
(1)从烧瓶中取出溶液注满一支试管,塞上橡皮塞。试管中的溶液由蓝色变为无色,再振荡试管溶液不能变蓝。
(2)在原烧瓶中经A处鼓入空气,又慢慢变蓝了。静置片刻后,蓝色又消失。再次鼓入空气,又慢慢变蓝。
(3)为了进一步弄清是何种成分引起的,他又继续探索。从A处改通纯净的N2、CO2,都不能使烧瓶中的无色溶液变蓝。把制得的氧气从A处通入,发现上述无色溶液慢慢变为蓝色,到此为止,“蓝瓶子”实验原理有了科学结论,请总结“蓝瓶子”实验的变色原理:
。
某化学研究性学习小组讨论Fe3+和SO32-之间发生怎样的反应,提出了两种可能:一是发生氧化还原反应:2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+;二是发生双水解反应:2Fe3++3SO32-+6H2O=2Fe(OH)3(胶体)+3H2SO3。为了证明是哪一种反应发生,同学们设计并实施了下列实验,请填写下列空白:
实验Ⅰ,学生选择的实验用品:Na2SO3浓溶液、BaCl2稀溶液、稀盐酸;试管若干、胶头滴管若干。从选择的药品分析,作者设计这个实验的目的是__________________。
实验Ⅱ,取5mLFeCl3浓溶液于试管中,逐滴加入Na2SO3浓溶液,观察到溶液颜色由黄色变为红棕色,无气泡产生,无沉淀生成,继续加入Na2SO3浓溶液至过量,溶液颜色加深,最终变为红褐色。这种红褐色液体是______________。向红褐色液体中逐滴加入稀盐酸至过量,可以观察到的现象是___________________________________。将溶液分成两等份,其中一份加入KSCN溶液,溶液变成血红色,反应的离子方程式为_______________________________。另一份加入BaCl2稀溶液,有少量白色沉淀生成,产生该白色沉淀的离子方程式是_______________________________________。
实验Ⅲ,换用稀释的FeCl3和Na2SO3溶液重复实验Ⅰ、Ⅱ,产生的现象完全相同。由上述实验得出的结论是______________________________________。若在FeCl3浓溶液中加入Na2CO3浓溶液,观察到红褐色沉淀并且产生无色气体,该反应的化学方程式是___________________________________________。
从形式上看,Na2CO3和Na2SO3相似,但是从上述实验中可以看到,二者的水溶液与氯化铁溶液反应的现象差别很大,分析其原因可能是:
①________________________________________________________________;
②________________________________________________________________。