单质铜及其化合物一般都具有特殊的颜色,如CuCu2OCuOCu(OH)2CuSO4·5H2O红色(或紫红色)红色(或砖红色)黑色蓝色蓝色 某学校学习小组甲为检测
题型:不详难度:来源:
单质铜及其化合物一般都具有特殊的颜色,如
Cu
| Cu2O
| CuO
| Cu(OH)2
| CuSO4·5H2O
| 红色(或紫红色)
| 红色(或砖红色)
| 黑色
| 蓝色
| 蓝色
| 某学校学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O,进行了认真的研究。 Ⅰ.查阅资料得出下列信息: ①Cu2O属于碱性氧化物; ②高温灼烧CuO生成Cu2O; ③Cu2O在酸性条件下能发生反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。 Ⅱ.设计实验方案: 方案1:取该红色固体溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化。 方案2:取该红色固体溶于足量的稀硫酸中,观察溶液是否呈蓝色。 方案3:称得干燥坩埚的质量为a g,取红色固体置于坩埚中称得总质量为b g,在空气中高温灼烧至质量恒定,称得最后总质量为c g。 (1)写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式:_______________________。 (2)请你评价方案1和方案2的合理性,并简述理由: 方案1:_______________________。 方案2:_______________________。 (3)方案3中,若确认红色固体中含有Cu2O,则a、b、c的关系为________,在该实验方案中最少应进行________次称量。 Ⅲ.学习小组乙设计了新的探究方案,拟根据干燥管中无水硫酸铜是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O,装置如图所示。
(4)该探究方案中检验气体发生装置气密性的方法为________(说明操作方法、现象和结论)。 (5)为确保探究的科学、合理和安全,你认为实验中还应采取的措施有____(填序号)。 A.在氢气发生装置与硬质玻璃管之间增加一个干燥装置 B.加热前先排尽装置中的空气 C.在盛有无水硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管 |
答案
(1)3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O (2)不合理,因为铜和氧化亚铜均可溶于稀硝酸形成蓝色溶液 合理,因为氧化亚铜可与稀硫酸反应生成Cu和Cu2+,导致溶液呈蓝色 (3)8c<9b-a 4 (4)关闭导气管上的活塞,从分液漏斗往试管中注水,使漏斗中的液面高于试管中的液面,静置一段时间后液面差不变,说明气体发生装置气密性良好 (5)ABC |
解析
该题实际上给出了四种方案,方案1中因硝酸具有氧化性,所以无法区分溶液中的Cu2+是来自于Cu还是Cu2O;方案2中因稀硫酸无强氧化性,所以通过观察溶液是否显蓝色可以判断红色固体中是否含有Cu2O;方案3是通过定量分析的方法来进行判断的,原理是4Cu+O2,2Cu2O,若(b-a)g红色固体全部是Cu,则Cu2O的质量为(b-a)g,若红色固体中含有Cu2O,则(b-a)g>(c-a)g,即8c<9b-a。(5)学习小组乙的探究方案存在一定的弊端,如没有设计干燥装置。制取的H2中含水蒸气,空气中也有水蒸气,都能使无水硫酸铜变蓝色。 |
举一反三
二氧化锰可用作干电池去极剂,合成工业的催化剂和氧化剂,玻璃工业和搪瓷工业的着色剂、消色剂、脱铁剂等。 (1)二氧化锰在酸性介质中是一种强氧化剂,请用化学方程式证明:______________________。 (2)锌—锰碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。电池的总反应式为Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。 ①电池工作时,MnO2发生________反应。 ②电池的正极反应式为________。 (3)工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
已知:软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物,部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物
| Al(OH)3
| Fe(OH)3
| Fe(OH)2
| Mn(OH)2
| Cu(OH)2
| pH
| 5.2
| 3.2
| 9.7
| 10.4
| 6.7
| 沉淀物
| Zn(OH)2
| CuS
| ZnS
| MnS
| FeS
| pH
| 8.0
| -0.42
| 2.5
| 7
| 7
| 回答下列问题: ①硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的化学方程式为________________________。 ②试剂X为________。 ③滤渣A的主要成分为________。 ④加入MnS的目的主要是除去溶液中的________。 |
苯甲酸是一种重要的化工产品,某学习小组设计方案制备苯甲酸。反应原理如下:
已知甲苯的熔点为-95℃,沸点为110.6℃,易挥发,密度为0.866 g·cm-3;苯甲酸的熔点为122.4℃,在25℃和95℃下溶解度分别为0.3 g和6.9 g。 【制备产品】 30.0 mL甲苯和25.0 mL 1 mol·L-1高锰酸钾溶液在80℃下反应30 min,装置如图所示:
(1)图中支管的作用是_______________________。 (2)冷凝管的作用是________;进水口为________(填“a”或“b”)。 (3)相对于用酒精灯直接加热,用沸水浴加热的优点是________;在本实验中,三颈烧瓶最合适的容积是________(填字母)。A.50 mL | B.100 mL | C.200 mL | D.250 mL | 【分离产品】他们设计如下流程分离粗产品苯甲酸和回收甲苯: (4)操作Ⅰ的名称是________;含有杂质的产物经操作Ⅱ进一步提纯得无色液体A,则操作Ⅱ的名称是________。 (5)操作Ⅲ的名称是________。检验B中是否含有Cl-的方法如下:取少量B溶于水,在上层清液中滴加稀硝酸酸化的________溶液,若产生白色沉淀,则B中含有Cl-。 |
某化学学习小组在实验室中探究铁钉与热浓硫酸的反应。其探究流程如图所示:
(1)从实验安全的角度考虑,应先向烧杯中加入______(填“甲”或“乙”)。 (2)根据加入的反应物的量,实验需要选取的烧杯的规格为________(填字母序号)。 a.50 mL b.100 mL c.500 mL d.1 000 mL (3)上述流程图中从“静置”后的混合物中得到上清液B不能采用过滤的操作方法,其原因是__________________________________。 由于铁钉生锈,上清液B中可能既含Fe3+,又含Fe2+,要检验上清液B中有无Fe2+,应加入的试剂是________(填字母序号)。 a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.NaOH溶液 d.酸性KMnO4溶液 (4)气体A的主要成分是SO2,还可能含有H2和CO2。流程图中“加热”时可能生成CO2的原因是________________(用化学方程式表示)。 利用下列仪器可以同时检验气体A中是否含有H2和CO2(其中的夹持仪器、橡胶管和加热装置已经略去),则仪器的连接顺序是________(填仪器的字母代号),装置A的作用是____________________________,装置B中试剂X的化学式是________。
A B C D E F |
在实验室中,下列除去杂质的方法不正确的是( )A.溴苯中混有溴,加入碳酸钠溶液,振荡,然后分液 | B.乙烷中混有乙烯,通入氢气,在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷 | C.硝基苯中混有浓HNO3和浓H2SO4,将其倒入NaOH溶液中,静置,分液 | D.乙烯中混有SO2和CO2,将其通入NaOH溶液中洗气 |
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下列说法正确的是( )A.除去Cl2中少量的HCl,可将混合气体通过盛有饱和NaCl溶液的洗气瓶 | B.向久置于空气的FeCl2溶液中滴入KSCN溶液,会产生Fe(SCN)3血红色沉淀 | C.向某溶液中滴入稀盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体,该溶液一定含有CO32- | D.实验室可采用分液法直接分离乙酸乙酯和乙醇的混合液 |
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