Ⅰ.(1)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:_____________
(2)实验上,即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯,制得的CuSO4·5H2O中还是可能存在杂质,除去这种杂质的实验操作称为___________。
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
方案甲:以空气为氧化剂。将铜粉反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案乙:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜.反应完全后,加M调节pH,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol•L-1,就认为沉淀完全)然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题:
①方案甲中,钢丝应在__________中反复灼烧;(填仪器名称)
方案丙:将钢丝放到一定量的稀硫酸中,加入适量的H2O2,并控制温度在50℃~60℃,持续反应1h,也能获得硫酸铜。请回答下列问题:
②反应时温度必须控制在50℃~60℃,温度不宜过高的主要原因是______________________;
Ⅱ.用湿法制磷酸的副产品氟硅酸(H2SiF6)生成无水氟化氢的工艺如下图所示:
已知氟硅酸钾(K2SiF6)微酸性,有吸湿性,微溶于水,不溶于醇.在热水中水解成氟化钾、氟化氢及硅酸.
(1)写出反应器中的化学方程式:____________________________。
(2)在洗涤氟硅酸钾(K2SiF6)时常用酒精洗涤而不是用水,其目的是:_________________。
(3)该流程中哪些物质可以循环使用:____________________________。
(4)为了测定无水氟化氢的纯度,取标况下的气体产物2.24L,测得质量为3.1g,试解释,为什么标况下2.24L产物的质量远远大于2.0g,____________________________。
某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。
【探究目的】探究该焰火原料的组成
【资料检索】① Mg2+检验方法:取2滴待检液,加入2滴2 mol·L-1 NaOH溶液,再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色,表示待检液中含有Mg2+。Ag+、Cu2+、Fe3+、NH会妨碍Mg2+检出。
② Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶碱难溶于氯化铵。
③很多合金是金属互化物,有确定的化学组成。
【探究思路】①确定焰火原料所含金属种类;②测定焰火原料的化学式。
【实验探究】
(1)甲同学设计实验方案,确定焰火原料中的金属种类,实验记录如下。
由甲的实验记录可知,该焰火原料是由________和________两种金属组成的合金;实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸,煮沸的理由是 。
(2)乙同学利用甲同学的结论,设计如下图所示的实验步骤,确定合金组成。
问题讨论:
①能确定合金组成的数据组有________。(填字母)
A. m、n B. m、y C. n、y
②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x,金属总物质的量为7 mol,试在下图中作出y随x变化的曲线。
③当y=8.5 mol时,该合金是一种金属互化物,其化学式为________________。
50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的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。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是___________________________。
(2)25℃,101kPa时,1mol稀硫酸与氢氧化钠稀溶液完全反应生成液态水放出114.6kJ的热量,表示该反应中和热的热化学方程式为________________________________________。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值__________________(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol/L盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量_________(填“相等”、“不相等”),所求中和热_________(填“相等”、“不相等”),简述理由___________________ _________________。
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会___________________________;用50 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会____________ ______。(均填“偏大”、“偏小”、“无影响”)
某研究小组在查阅资料中发现,常温下氯气可以氧化氨气获得氮气。该小组由此设计出制取氮气的思路,设计装置图如下。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体不可以选用_________(填序号)。
A.生石灰 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.烧碱
(2)装置F发生反应的离子方程式是_____________________________________。
(3)B装置的作用___________________;E装置的作用_______________________。
(4)写出制取N2的化学方程式____________________________;反应生成0.5mol N2,转移的电子是_________mol。
为了证明CO具有还原性,有人利用下列装置设计了系列的实验,其中A为气体发生装置,C为尾气处理装置,X装置可以盛放不同的试剂重复使用。已知草酸与浓硫酸共热发生如下反应:
(1)若以草酸.浓硫酸为原料制备一氧化碳,则该气体发生装置中所用到的玻璃仪器除了
导管、分液漏斗外,还有______________________________。
(2)装置连接无误,装入药品后,在加热装置B之前应进行的一步操作是__________,C中尾气的的处理方法是______________________________。
(3)已知B中固体为CuO,现要制得纯净干燥的CO以验证其还原性,则A.B之间放置的X装置(可重复)中所装试剂依次为:____________________,澄清石灰水,____________________,证明CO具有还原性的现象为____________________。
(4)除上述现象外,若再用一次X装置,还有一种能说明CO具有还原性的现象,
则装置X的安装位置及所装试剂为:______________,现象为:___________________。
某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质持讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:
(一)制取氨气
(1)写出实验制取氨气的化学方程式 ;
(2)在实验室中,还可以用浓氨水与 (填写一种试剂)快速制取少量氨气;
(3)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为能否达到目的? (填“能”或“否”),理由是 。
(二)该小组中某同学设计了下图所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
(1)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是 。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式: 。
(三)问题讨论
(1)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu+的稳定性比Cu2+差(Cu+Cu+Cu2+)。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O。
。
(2)在解决了问题(1)后,又有同学提出:Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强?于是他们进行了如下实验:取98 gCu(OH)2固体,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变为红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72g。据此可推得,A的化学式为 。由此,得到的结论是
。