（14分）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。制备硫酸铜是无机化学实验教学中一个重要的实验。由于铜不能与稀硫酸直接反应，实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中，

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（14分）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。制备硫酸铜是无机化学实验教学中一个重要的实验。由于铜不能与稀硫酸直接反应，实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图1、2所示）。

（1）图1中，A仪器的名称为        ，烧瓶中发生的离子反应方程式为            。
（2）图2是图1的改进装置，改进的目的是                         。
（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：
第一组：空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧，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2：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FeSO₄或Fe₂（SO₄）₃，反应完全后，向其中加物质甲调节pH到3～4，产生Fe（OH）₃沉淀，过滤、蒸发、结晶，滤渣作催化剂循环使用。（已知Fe（OH）₃和Cu（OH）₂完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4。）
请回答下列问题：
①方案1中的B仪器名称是           。
②方案2中甲物质是        （填字母序号）。a、CaO       b、CuCO₃     c、CaCO₃
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中，控温在50℃。加入18mL 10%的H₂O₂，反应0.5h后，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发结晶、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO₄·5H₂O 10.6g。请回答下列问题：
③该反应的离子反应方程式为                                              。
④控制温度在50℃和60℃加热的原因为           ，晶体采用酒精淋洗的优点是               。
⑤上述两种氧化法中，更符合绿色化学理念的是      （填“第一组”或“第二组”），理由是       。

答案

（共14分）
（1）分液漏斗（1分）。Cu+4H⁺+2NO₃^—=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O(或NO的方程式也可)（2分）。
（2）安全瓶（防止倒吸等）（1分）
（3）①坩埚（1分） ②b（1分） ③Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O（2分）
④防止双氧水分解（1分），酒精与水互溶且极易挥发，减少晶体溶解（1分），第二组(2分)
理由：第一组中的方案1需要加热，消耗能源，方案2所得产品含有铁元素杂质。而第二组方案几乎不产生有害气体，且所得产品纯度较高。（2分）

解析

略

举一反三

一般测定样品中成分含量的实验应重复二至三次。为了测定某氢氧化钠固体中混有的碳酸钠的质量分数，甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案：
I．甲同学的方案如图所示：

(1)根据甲同学的实验装置图分析，在每次实验过程中所进行的称量操作至少要进行次。
(2)甲同学重复测定了三次，得到碳酸钠的质量分
数的数据存在较大的偏差，你认为原因可能是 (填序号)。

A．装置内原有空气中的二氧化碳气体也被碱石灰吸收

B．装置外空气中的水蒸气和二氧化碳被碱石灰吸收

C．反应完成后，装置中的二氧化碳没有全部被碱石灰吸收

D．加入稀硫酸的量不足，则可能造成误差

II．乙同学的方案是：称取样品m g，并溶解，加过量氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干，
称量得固体n g。
(1)混合物中碳酸钠的质量分数为(用m、n表示)                  。
(2)洗涤沉淀的操作要点是                        。
(3)Ca²⁺、Ba²⁺都可以使CO₃^2-沉淀完全，但乙同学使用氯化钡溶液而不用氯化钙溶液的原因是              ；测定CO₃^2-的量，若使用氢氧化钡溶液而不用氢氧化钙溶液，结果将具有更高的精确度，原因是                         。

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为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，某同学设计了下图所示的实验。

①可通过观察来定性比较得出结论。
②有同学提出将CuSO₄改为CuCl₂更为合理，其理由是，你认为还可以作何改进？。

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（13分）甲醛是世界卫生组织（WHO）确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定：室内甲醛含量不得超过0.08mg·m^－³。某研究性学习小组欲利用酸性KMnO₄溶液测定空气中甲醛的含量，请你参与并协助他们完成相关学习任务。
测定原理：KMnO₄ ( H^＋)溶液为强氧化剂，可氧化甲醛和草酸。
4MnO₄^―＋5HCHO＋H^＋＝4Mn²^＋＋5CO₂↑＋11H₂O
2MnO₄^―＋5H₂C₂O₄＋6H^＋＝2Mn²^＋＋10CO₂↑＋8H₂O
测定装置：部分装置如下图所示

I．测定步骤：
①用         量取5.00mL 1.00×10^－³mol·L^－¹ KMnO₄溶液于洗气瓶中，并滴入几滴稀H₂SO₄，加水20mL稀释备用。
②将1.00×10^－³ mol·L^－¹的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。
③打开      ，关闭         （填“a”或“b”），用注射器抽取100mL新装修的房屋室内空气。关闭     ，打开      （填“a”或“b”），再推动注射器，将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中，使其充分反应。再重复4次。
④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中（包括洗涤液），再用标准草酸溶液进行滴定，记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。
⑤再重复实验2次（每次所取的高锰酸钾溶液均为5.00mL）。3次实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL。
II．交流讨论：⑴计算该居室内空气中甲醛的浓度      mg·m^－³，该居室的甲醛   （填是或否）超标。
⑵某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因（假设溶液配制、称量或量取及滴定实验均无错误）提出合理假设：____________________________________         _（至少答出2种可能性）。
⑶实验结束后，该小组成员在相互交流的过程中一致认为：
①实验装置应加以改进。
有同学提议：可将插入KMnO₄溶液的管子下端改成具有多孔的球泡（如下图），有利于提高实验的准确度，其理由是                   。

②实验原理可以简化。实验中无需用草酸标准液滴定，可直接抽取室内空气，再压送到洗气瓶中，直至_________________________________________。

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（16分）铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂： 0.01 mol/L 酸性KMnO₄溶液、0.1 mol/L KI溶液、3％H₂O₂溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ．所得溶液中的金属离子可能含有Fe²^＋和Fe³^＋中的一种或两种；
Ⅱ．所得气体中可能含有中的一种或两种。
【实验探究】

	实验操作	预期现象	结论
验证猜想Ⅰ	步骤①：取少量0.01 mol/L 酸性KMnO₄溶液，滴入所得溶液
验证猜想Ⅰ	步骤②：		含有Fe³^＋
验证猜想Ⅱ	将所得气体通入如下装置		含有两种气体

【问题讨论】
有同学提出，若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和H₂O₂两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，判断该方法是否正确并进行评价：
。

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（18分）化学上常用燃烧法确定有机物的组成。下图装置是用燃烧法确定有机物化学式常用的装置，这种方法是在电炉加热时用纯氧氧化管内样品。根据产物的质量确定有机物的组成。

回答下列问题：
（1）A装置中分液漏斗盛放的物质是      ，写出有关反应的化学方程式：             。
（2）C装置（燃烧管）中CuO的作用是                        。
（3）写出E装置中所盛放物质的名称               ，它的作用是                。
（4）若准确称取1.20g样品（只含C、H、O三种元素中的两种或三种）。经充分燃烧后，E管质量增加1.76g,D管质量增加0.72g,则该有机物的最简式为                 。

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