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,____________________________。
某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应,提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少?”的问题,并设计了如下方案进行实验:
实验试剂:18mol/L硫酸20mL,纯铜粉足量,足量2mol/LNaOH溶液
请根据实验回答问题:
(1)烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是:(填化学式),利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是:。
(2)加热烧瓶20分钟,烧瓶中发生反应的化学方程式是:。
待烧瓶中反应基本结束,撤去酒精灯,利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气,以确保烧瓶中的SO2气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的(填仪器序号“a”或“b”)起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
(3)将充分反应后的烧杯取下,向其中加入足量的酸化的双氧水,再加入足量的BaCl2溶液,再进行____、、后称量硫酸钡的质量为13.98g,请计算能与铜反
应的硫酸的最低浓度是。
(4)有的同学提出在上面(4)中可以不必加入酸化的双氧水,直接进行后面的实验,也能得到准确的数据,请结合你的理解分析是否需要加入双氧水及原因:,
。
现有短周期元素X形成的单质A与NaOH溶液反应,
有如下转化关系:
,(若产物中有水生成则省略未表示出来)。
(1)若常温常压下,A为气态,且B、C中均有X元素,则A与NaOH溶液反应的离子方程式为,实验室制备A的化学方程式为;
(2)若常温常压下,A为非金属固态单质,且其在电子工业中有着重要的用途,则工业制取A化学方程式为;
(3)若A为金属,C为气体,则A 与NaOH溶液反应的离子方程式为
;其最高氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式为;
(4)由(2)和(3)中两种单质形成合金在工业、建筑业中有重要的用途。一个探究性学习小组,他们拟用该合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况下气体摩尔体积,实验装置如下:
①装置中导管a的作用是;
②实验中准确测得4个数据:实验前该合金的质量m1 g,实验后残留固体的质量m2 g,实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL;则通常状况时气体摩尔体积Vm=____________L·moL-1。
由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置 |
![]() |
![]() |
![]() |
现象 |
二价金属A不断溶解 |
C的质量增加 |
A上有气体产生 |
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中负极的电极反应式是_____________________________________________。
(2)装置乙中正极的电极反应式是_____________________________________________。
(3)装置丙中溶液的pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是_________________________________________。
下图装置Ⅰ是实验室制乙酸乙酯的常用装置:
(装置1大试管口是否要加橡胶塞)
实验中所用的某些试剂及产物的相关数据如下:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
||
乙醇 |
-114 |
78 |
0.789 |
||
乙酸 |
16.6 |
117.9 |
1.05 |
||
乙酸乙酯 |
-83.6 |
77.5 |
0.900 |
||
98%H2SO4 |
10 |
338 |
1.84 |
回答下列问题:
(1)如果用CH3CO18OH与CH3CH2OH反应,写出该反应的化学方程式(在反应物和生成物中标出18O的位置) ,浓H2SO4的作用是 。
(2)要从装置Ⅰ中右侧小试管中分离出乙酸乙酯,应进行的操作是:撤出小试管,将混合液倒入 (填仪器名称),用力振
荡,静置, (填现象),然后将产物从_____口(填“上”或“下”)倒出。
(3)采用装置Ⅱ可提高乙酸乙酯的产率,结合表格中的数据,说明该装置可提高乙酸乙酯产率的原因: 。
实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入2mL浓硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液.
②按右图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀地加热3~5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管乙并用力振荡,然后静置待分层。④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为:_______________________________________;反应中浓硫酸的作
用是___________________写出制取乙酸乙酯的化学方程式:___________________________________;
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母):_______________。
A.中和乙酸和乙醇。
B.中和乙酸并吸收部分乙醇。
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出。
(3)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有__________;分离时,乙酸乙酯应该从仪器 ________(填:“下口放” 或“上口倒”)出。