某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁,其工业流程如下:
(1)操作a的名称是_______。
(2)在操作b中需用玻璃棒不断搅拌,其作用是。
(3)写出流程中固体的成分(写化学式),写出加入过量A时反应的化学方程式:____________________________,写出加入适量B时反应的化学方程式_______________。
兴趣小组实验中,将NaOH溶液滴入CuSO4溶液中,结果溶液中生成了浅绿色的固体。于是,他们对该浅绿色固体的成分进行探究。
【查阅资料】
①NaOH与CuSO4反应会生产Cu(OH)2,也会生成Cu4(OH)4SO4(碱式硫酸铜)。
②Cu(OH)2在80℃会分解生成CuO。
③Cu4(OH)4SO4不溶于水,能与酸反应,分解温度需300℃。
【猜想与假设】
猜想一:浅绿色固体为Cu(OH)2。
猜想二:浅绿色固体为 。
猜想三:浅绿色固体为Cu(OH)2和Cu4(OH)4SO4。
【获取事实与证据】
①取少量浅绿色固体放入试管中,加热至100℃,观察到黑色固体物质,说明浅绿色固体中存在 。
②另取少量浅绿色固体放入试管中,加入足量稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀是 。
【结论】整个实验证明猜想 正确。
进行氧气制取与性质检验的实验。
(1)以过氧化氢溶液为原料制取并收集氧气,应选用的装置是 (选填序号)。
(2)实验中,用装有一定量水的集气瓶进行排水法收集氧气,能使带火星木条复燃,那么使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值是多少呢?进一步展开探究。
第一组实验:5只容积均为100毫升的集气瓶,分别装入一定体积的水,再用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去,将带火星的木条依次伸入5只集气瓶中,记录实验现象。
以相同方法完成第二组实验,两组实验的数据和现象见下表,(已知空气中氧气的体积分数为21%)
第一组 |
第二组 |
|||||||||
集气瓶编号 |
A |
B |
C |
D |
E |
A |
B |
C |
D |
E |
集气前装入集气瓶内水的体积(毫升) |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
31 |
33 |
35 |
37 |
39 |
带火星木条的状况 |
微亮 |
亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
很亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
复燃 |
①第一组实验D瓶,集气结束时氧气的体积分数为 %。
②经计算,第二组实验C瓶的氧气体积分数为48.65%,由此得出“使带火星的木条复燃的氧气体积分数的最低值只能是48.65%”的结论,对此结论和过程进行评价: 。
一般不用K、Ca、Na等活泼金属来置换盐溶液中的其他金属元素,这是教科书上的一句话。小科对此进行了思考,并查阅资料,对金属钠和硫酸铜溶液的反应进行探究。
【查阅资料】钠常温下就能与水发生剧烈反应,反应方程式为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
【提出猜想】猜想一:金属钠和硫酸铜溶液反应会有铜生成。
猜想二:金属钠和硫酸铜溶液反应,生成的沉淀只有氢氧化铜。
【实验及现象】切取不同大小的钠块分别投入到两种不同浓度的硫酸铜溶液中,有关产生沉淀的现象如表所示
实验编号 |
钠块大小 |
硫酸铜溶液 |
实验中产生沉淀的现象 |
① |
绿豆大小 |
稀溶液10mL |
产生蓝绿色沉淀 |
② |
绿豆大小 |
浓溶液10mL |
产生蓝色絮状沉淀 |
③ |
豌豆大小 |
稀溶液10mL |
产生蓝色絮状沉淀 |
④ |
豌豆大小 |
浓溶液10mL |
产生蓝色絮状沉淀,并出现黑色固体 |
小科咨询老师后得知蓝绿色沉淀为碱式铜盐。
【实验结论】(1)上述实验中均未观察到 色固体生成,由此判断猜想一错误。
(2)实验①中观察到的沉淀是蓝绿色的,由此判断猜想二也错误。
【实验反思】
(1)实验中生成氢氧化铜沉淀的原理是 。
(2)由上述实验可知,导致钠和硫酸铜溶液反应的产物不同的因素有 。
(3)为了用钠置换硫酸铜中的铜元素,小科设计了如下实验方案
方案一:把钠块和无水硫酸铜直接混合,在干燥的空气中加热。
方案二:把钠块和无水硫酸铜直接混合,隔绝空气加热。
请从两个方案中选出合理的方案,并说明理由。 。
小科同学对实验中已经变质的氢氧化钠固体进行探究
【提出问题】氢氧化钠是否完全变质?
【猜想与假设】
①部分变质,固体是NaOH和Na 2CO 3的混合物;
②全部变质,固体是Na 2CO 3。
【查阅资料】
①Na 2CO 3溶液与FeCl 3溶液会发生反应,有红褐色絮状沉淀等现象出现;
②NaCl溶液和BaCl 2溶液均呈中性。
【进行实验】
步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
1 |
取少量固体于小烧杯中,加水充分溶解 |
固体全部溶解 |
2 |
取少量烧杯中的溶液于试管中,加入过量的 BaCl 2溶液 |
产生白色沉淀 |
3 |
取 于另一试管中,再加入少量FeCl 3溶液 |
产生红褐色絮状沉淀 |
【解释与结论】
(1)请将步骤3实验操作补充完整;
(2)步骤2加入过量BaCl 2溶液的目的是 ;
(3)根据实验现象,可确定该固体是NaOH和Na 2CO 3的混合物。
【交流与评价】小科同学把步骤3中的FeCl 3溶液改成无色酚酞试液,若无色酚酞试液变红,也可以确定该固体是NaOH和Na 2CO 3的混合物。你认为是否合理?
得出结论: 。
实验室新购买了一批双氧水(H2O2)溶液,某兴趣小组的同学要测定其质量分数,他们设计如图所示的装置,其实验的操作步骤如下:
①组装仪器,并检查装置的气密性;
②在A、B、C三个仪器中装入药品,其中双氧水溶液质量为50g;
③用电子秤称量出整套装置的总质量为498.6g;
④关闭a处止水夹,打开A仪器的阀门,向锥形瓶中加入全部的双氧水溶液,随即关闭A仪器的阀门;
⑤充分反应后,打开a处止水夹,向装置中持续缓慢地鼓入X气体;
⑥第二次称量整套装置的总质量为497g。
(1)本实验采用的装置中,A仪器的名称是
(2)为尽可能减小测量误差,请结合测量原理判断,操作⑤中鼓入的X气体是 。
A.氦气 B.经干燥处理的空气 C.除去氧气后的空气
(3)根据题意,计算双氧水溶液中溶质的质量分数,写出计算过程。