硫酸铜是一种应用广泛的化工原料,实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾(CuSO4·5H2O),其中一种流程如下:
(1)操作Ⅰ具体为 、 、过滤、烘干。
(2)杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是 (填字母代号)。
| A．灼烧过程中部分氧化铜被还原 |
| B．灼烧不充分,铜未被完全氧化 |
| C．氧化铜在加热过程中分解生成铜 |
| D．该条件下铜无法被氧气氧化 |
(3)若将杂铜换为纯净的铜粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不断通入氧气。反应完全后向其中加入过量 (填化学式,下同),调节pH=4,生成 沉淀,过滤得硫酸铜溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4]。
(4)通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液(已知:2NaOH+2NO2
NaNO3+NaNO2+H2O)。
图1 图2
烧瓶内发生反应的离子方程式为 ;
图2是图1的改进装置,其优点有:① ;② 。
(15分)氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体，受热易分解。某小组模拟制备氨基甲酸铵，反应如下(且温度对反应的影响比较灵敏)：2NH3(g)+CO2(g)
NH2COONH4(s)ΔH＜0
（1）如用下图I装置制取氨气，可选择的试剂是 。
（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图Ⅱ所示，把NH3和CO2通入CCl4中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵的小晶体悬浮在CCl4中。 当悬浮物较多时，停止制备。
注：CCl4与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是 ，液体石蜡鼓泡瓶的作用是 。
②从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是 (填写操作名称)。为了得到干燥产品，应采取的方法是 (填写选项序号)。
a．常压加热烘干
b．高压加热烘干
c．减压40℃以下烘干
（3）制得的氨基甲酸铵可能含有碳酸氢铵、碳酸铵中的一种或两种。
①设计方案，进行成分探究，请填写表中空格。
限选试剂：蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、稀盐酸。
| 实验步骤 |
预期现象和结论 |
| 步骤1：取少量固体样品于试管中，加入蒸馏水至固体溶解。 |
得到无色溶液 |
| 步骤2：向试管中加入过量的BaCl2溶液，静置。 |
若溶液不变浑浊，证明固体中不含碳酸铵。 |
| 步骤3：向试管中继续加入 。 |
，证明固体中含有碳酸氢铵。 |
②根据①的结论：取氨基甲酸铵样品3.95 g，用足量氢氧化钡溶液充分处理后，过滤、洗涤、干燥，测得沉淀质量为1.97 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为 。
(18分)Ⅰ．将广泛应用于航空工业的某合金(两种金属组成)投入过量浓硝酸中，合金与硝酸剧烈反应，放出红棕色气体X和蓝绿色溶液Y。若将少量Y滴入NaCl溶液中，只产生白色沉淀。
（1）氯元素在周期表中的位置 。
（2）组成合金的金属是 (填选项字母)。
| A．Cu，Mg | B．Cu，Al | C．Cu，Fe | D．Cu，Ag |
（3）X是大气污染物之一，利用氨水可以将SO2和X同时吸收处理，原理如下图所示：
NO2被吸收的离子方程式是 。
Ⅱ．某研究小组为了探究仅一种白色粉末状固体X(仅含四种元素)的组成和性质，称取6.3g固体X，设计并完成了如下实验：
已知：Cu2O+2H+==Cu+Cu2++H2O
请回答下列问题：
（1）画出沉淀丙中金属元素的原子结构示意图 ，写出气体甲的电子式 。
（2）X的化学式是 。
（3）生成砖红色沉淀的原因是 (用化学方程式表示)。
（4）在加热条件下，用氢气还原砖红色沉淀，写出该反应的化学方程式 ，有人提出产物中可能还含有Cu2O，请设计实验方案验证之 。
(15分)Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。
Ⅰ．制备Na2S2O3·5H2O
反应原理：Na2SO3(aq)＋S(s)
Na2S2O3(aq)
实验步骤：
①称取20 g Na2SO3加入圆底烧瓶中，再加入80 mL蒸馏水。另取4 g研细的硫粉，用3 mL乙醇润湿，加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示，部分夹持装置略去)，水浴加热，微沸60 min。
③趁热过滤，将滤液水浴加热浓缩，冷却析出Na2S2O3·5H2O，经过滤、洗涤、干燥，得到产品。
回答问题：
（1）硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。
（2）仪器a的名称是________，其作用是____________________。
（3）产品中除了有未反应的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是 ，检验是否存在该杂质的方法是 。
（4）该实验一般控制在碱性环境下进行，否则产品发黄，用离子反应方程式表示其原因 。
Ⅱ．测定产率
将所得产品配成500mL溶液，取该溶液20mL，以淀粉作指示剂，用0.100 0 mol·L－1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2O32－ ＋ I2 ="=" S4O62－ ＋ 2I－
（5）滴定至终点时，溶液颜色的变化_______________。
（6）滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为______mL，则该实验的产率为 。(保留三位有效数据)
Ⅲ．Na2S2O3的应用
（7）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42－，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为_____。
甲、乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮、氢原子个数比，设计了如下实验流程：
实验中，先用制得的氨气排尽洗气瓶前所有装置中的空气，再连接洗气瓶和气体收集装置，立即加热氧化铜。反应完成后，黑色的氧化铜转化为红色的铜。
下图A、B、C为甲、乙两小组制取氨气时可能用到的装置，D为盛有浓硫酸的洗气瓶。
甲小组测得：反应前氧化铜的质量m1 g、氧化铜反应后剩余固体的质量m2 g、生成氮气在标准状下的体积V1 L。
乙小组测得：洗气前装置D的质量m3 g、洗气后装置D的质量m4 g、生成氮气在标准状况下的体积V2 L。
请回答下列问题：
（1）写出仪器a的名称____________。
（2）检查A装置气密性的操作是_______________________________________。
（3）甲、乙两小组选择了不同的方法制取氨气，请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表的空格中。
| 实验装置 |
实验药品 |
制备原理 |
|
| 甲小组 |
A |
氢氧化钙、硫酸铵 |
反应的化学方程式为 ①___________________________________________。 |
| 乙小组 |
__②__ |
浓氨水、氢氧化钠 |
用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用③___________________________________________ |
（4）甲小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数之比为____________。
（5）乙小组用所测数据计算出氨分子中氮、氢的原子个数比明显小于理论值，其原因是__________。
为此，乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有某药品的实验仪器，重新实验。根据实验前后该药品的质量变化及生成氮气的体积，得出了合理的实验结果。该药品的名称是____________。
含有硫元素的物质种类繁多。某学校兴趣小组对其中两类物质进行性质探究。
Ⅰ．已知可溶性硫化物在溶液中能与硫单质反应，生成可溶性的多硫化物(如Na2Sn)。
请回答下列问题：
（1）多硫化物Na2Sn溶于水的电离方程式为___________________________。
（2）在浓Na2S溶液中滴入少量氯水，经振荡，未发现沉淀物生成，其原因是(用离子方程式表示，下同)___________________________________________________。
（3）在足量氯水中，滴入少量Na2S溶液，经振荡，也未发现沉淀物生成，若再加入盐酸酸化的BaCl2溶液，即可产生白色沉淀，其原因是_____________________________。
Ⅱ．浓硫酸具有氧化性，不同浓度的硫酸氧化性不同。为了探究浓度对硫酸氧化性的影响，某学习小组进行了如下探究：称取无锈铁钉(碳素钢)12.0 g放入30.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。为了测定气体Y中SO2的含量，设计如下三种方案：
方案①：取672 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66 g。
方案②：向V mL c mol/L酸性高锰酸钾溶液中缓慢通入a L(标准状况)气体Y，溶液恰好完全褪色。
方案③：取V mL(标准状况)气体Y缓慢通入足量氢氧化钡溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、烘干，称得固体质量为m g。
（1）其中不合理的是方案_____(填序号)，理由是___________________________________。
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有少量的H2和CO2。为此设计了下列探究实验装置(夹持装置已略去)。
（2）装置A中试剂的作用是__________________________。
（3）简述确认气体Y中含有CO2的实验现象：________________________________。
（4）有同学根据“F干燥管中无水硫酸铜是否变蓝色”确 认气体Y中是否有氢气，你认为是否合理？______(填“合理”或“不合理”)，简述理由：___________________________________。