一水硫酸四氨合铜（Ⅱ）的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为

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一水硫酸四氨合铜（Ⅱ）的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为

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一水硫酸四氨合铜（Ⅱ）的化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一种重要的染料及农药中间体。某学习小组在实验室以氧化铜为主要原料合成该物质，设计的合成路线为：
相关信息如下：
①[Cu(NH3)4]SO4·H2O在溶液中存在以下电离（解离）过程：
[Cu(NH3)4]SO4·H2O＝[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O
[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3
②(NH4)2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶。
③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇·水混合溶剂中的溶解度随乙醇体积分数的变化曲线示意图如下：
请根据以下信息回答下列问题
（1）方案1的实验步骤为： a. 加热蒸发 b. 冷却结晶 c. 抽滤 d. 洗涤 e. 干燥
步骤1的抽滤装置如图（右）所示，该装置中的错误之处是_________________；抽滤完毕或中途停止抽滤时，应先____________，然后______________。该方案存在明显缺陷，因为得到的产物晶体中往往含有____________杂质，产生该杂质的原因是_____________________。
（2）方案2的实验步骤为：
a. 向溶液C中加入适量____________，b.______________，c. 洗涤，d. 干燥
①请在上述内填写合适的试剂或操作名称。
②下列选项中，最适合作为步骤c的洗涤液是________________。（填序号）
A. 乙醇 B. 蒸馏水 C. 乙醇和水的混合液 D. 饱和硫酸钠溶液
③步骤d不宜采用加热干燥的方法，可能的原因是__________________________。
答案
（1）漏斗口斜面反转才正确；先断开漏斗与安全瓶的连接；然后关闭水龙头；CuSO4晶体杂质；加热蒸发时促进了[Cu(NH3)4]2+ 电离产生Cu2+，和[Cu(NH3)4]SO4·H2O电离产生的硫酸根离子在冷却结晶时析出CuSO4晶体杂质。
（2）①a. 适量(NH4)2SO4；b.过滤；②A；③加热干燥可以导致失去结晶水
举一反三
高纯是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以为原料制备少量高纯的操作步骤如下
（1）制备溶液：在烧瓶中（装置见上图(左)）加入一定量和水，搅拌，通入和混合气体，反应3h。停止通入，继续反应片刻，过滤（已知）。
①石灰乳参与反应的化学方程式为__________________________。
②反应过程中，为使尽可能转化完全，在通入和比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有__________________、_____________________。
③若实验中将换成空气，测得反应液中的浓度随反应时间t变化如上图(右)。导致溶液中
浓度变化产生明显差异的原因是________________________。
（2）制备高纯固体：已知难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；
开始沉淀时，。请补充由（1）制得的溶液制备高纯的操作步骤[实验中可选用的试剂：]。
①____________；②_____________；③________________；④________________；⑤低于100℃干燥。
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对硝基甲苯是医药、染料等工业的一种重要有机中间体，它常以浓硝酸为硝化剂，浓硫酸为催化剂，通过甲苯的硝化反应制备。
一种新的制备对硝基甲苯的实验方法是：以发烟硝酸为硝化剂，固体NaHSO4为催化剂（可循环使用），在溶液中，加入乙酸酐（有脱水作用），45℃反应1h。反应结束后，过滤，滤液分别用5% NaHCO3，溶液、水洗至中性，再经分离提纯得到对硝基甲苯。
（1）上述实验中过滤的目的是____________________。
（2）滤液在分液漏斗中洗涤静置后，有机层处于__________层（填“上”或"下”）；放液时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有____________________。
（3）下列给出了催化剂种类及用量对甲苯硝化反应影响的实验结果。
①NaHSO4催化制备对硝基甲苯时，催化剂与甲苯的最佳物质的量之比为__________。由甲苯硝化得到的各种产物的含量可知，甲苯硝化反应的特点是____________________。
②与浓硫酸催化甲苯硝化相比，NaHSO4催化甲苯硝化的优点有_______________、______________。
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碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。请回答下列问题
（1）碘是________(填颜色)固体物质，实验室常用________方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
（2）电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：
3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为________________；阴极上观察到的实验现象是________________________。
（3）电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I-。请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案，并按要求填写下表。
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。

（4）电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下
步骤②的操作名称是________，步骤⑤的操作名称是________。步骤④洗涤晶体的目的是________________________
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“氢能”将是未来最理想的新能源。
（1）实验测得，1克氢气燃烧生成液态水时放出142.9 kJ热量，则氢气燃烧的热化学方程式为：
___________________________
A．2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)； △H =-142.9 kJ·mol-1
B．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)； △H =-285.8 kJ·mol-1
C．2H2(g) + O2(g) = 2H2O(l)； △H =-571.6kJ·mol-1
D．H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(g)； △H = -285.8kJ·mol-1
（2）根据“绿色化学”的思想，为了制备H2，某化学家设计了下列反应步骤：
①CaBr2+H2OCaO+2HBr ②2HBr+HgHgBr2+H2
③HgBr2+CaOHgO+CaBr2 ④2HgO2Hg+O2↑
你认为该方法的主要缺点是____________________________。
（3）利用核能把水分解制氢气，是目前正在研究的课题。下图是其中的一种流程，其中用了过量的碘。
请写出反应①的化学方程式：____________________；用法制取氢气最大的优点是：______________；
（4）有人认为目前利用氢气作为能源不太现实。请问你认为是否现实？__________（填“不现实”或“现实”），说明能够支持你的观点的两点理由：______________________；____________________。
（5）实验室通常用粗锌和稀硫酸反应制氢气，因此在制氢废液中含有大量的硫酸锌。同时，由于粗锌中还含有铁等杂质，使得溶液中混有一定量的硫酸亚铁，为了充分利用制氢废液，常用其制备皓矾
（ZnSO4·7H2O）。某校化学兴趣小组的同学以制氢气的废液为原料来制取皓矾并探究其性质。制备皓矾的实验流程如下图所示。
已知：开始生成氢氧化物沉淀到沉淀完全的pH范围分别为：
Fe(OH)3：2.7～3.7 Fe(OH)2：7.6～9.6 Zn(OH)2：5.7～8.0
试回答下列问题：
①加入的试剂①，供选择使用的有：氨水、NaClO溶液、20%的H2O2、浓硫酸、浓硝酸等，应选用
______，其理由是____________。
②加入试剂的②，供选择使用的有：Zn粉、ZnO、Zn(OH)2、Zn2CO3、ZnSO4等，应选用____________，其理由是______________。
③在得到皓矾时，向晶体中加入少量酒精洗涤而不用水的原因是_____________________。
题型：0119 竞赛题难度：| 查看答案
实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：软锰矿与过量固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾(K2MnO4)和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和
KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩滤液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。请回答：
（1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是____________________；
（2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是_________________________；
（3）若用2.5g软锰矿（含MnO2 80%）进行上述实验，计算KMnO4的理论产量；
__________________________________________
（4）KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2，该反应的化学方程式是________________________________；
（5）上述制得的KMnO4产品0.165g，恰好与0.335g纯Na2C2O4反应完全。计算 该KMnO4的纯度。
_________________________
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