(9分)某校一化学实验小组通过实验分析，确定一红色粉末为Fe2O3和Cu2O的混合物。己知:①Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,②Cu2O在空气中加热生成

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(9分)某校一化学实验小组通过实验分析，确定一红色粉末为Fe₂O₃和Cu₂O的混合物。
己知:①Cu₂O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄,②Cu₂O在空气中加热生成CuO。
(1)实验小组欲用加热法测定Cu₂O的质量分数。取a g固体粉末在空气中充分加热，待质量不再变化时，称其质量为b g(b>a)，则混合物中Cu₂O的质量分数为__________。
(2)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO₄·5H₂O)。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu²^＋、Fe²^＋、Fe³^＋分别生成沉淀的pH如下：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH	供选择试剂
Fe³⁺	1.9	3.7	A.氯水， B.H₂O₂， C.NaOH， D.氨水， E.CuO， F.Cu₂(OH)₂CO₃
Fe²⁺	7.5	11
Cu²⁺	6.0	10

实验小组设计如右图实验方案：

试回答：
①试剂1可以为________________，试剂2可以为________________。
②固体X的化学式为____________。
③操作Ⅰ为____________________。

答案

(1)×100%（3分）
(2)①B;（1分） EF　（2分） ②Fe(OH)₃（1分） ③蒸发浓缩、冷却结晶（2分）

解析

（1）氧化亚铜生成氧化铜的方程式为2Cu₂O＋O₂

4CuO，所以根据差量法可知，氧化亚铜的质量是

，所以混合物中Cu₂O的质量分数为×100%。
（2）①混合物溶液稀硫酸中，生成硫酸铜、铜和硫酸铁，所以应该加入双氧水氧化单质铜，即试剂1是B；试剂2是原来调节溶液pH值的，由于不能引入杂质，所以反应是EF。
②通过调节pH可以生成氢氧化铁沉淀，则X是Fe(OH)₃。
③要得到硫酸铜晶体，应该通过蒸发浓缩、冷却结晶，最后过滤得到。

举一反三

（14分）三苯甲醇(

)是重要的有机合成中间体，实验室中合成三苯甲醇时采用图2所示的装置，其合成流程如图1所示。

图1
已知：（1）

（碱式溴化镁）；
（2）相关物质的物理性质如下：

物质	熔点	沸点	溶解性
三苯甲醇	164.2℃	380℃	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等有机溶剂
乙醚	-116.3℃	34.6℃	微溶于水，溶于乙醇、苯等有机溶剂
溴苯	-30.7°C	156.2°C	不溶于水，溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂
苯甲酸乙酯	-34.6°C	212.6°C	不溶于水
Mg(OH)Br	常温下为固体		能溶于水，不溶于醇、醚等有机溶剂

请回答以下问题：
（1）写出装置图中玻璃仪器的名称：A     ，导管B的作用      ；
（2）制取格氏试剂时要保持微沸，可以采用水浴加热，优点是      ，微沸回流时冷凝管中水流的方向是
     （填“X→Y”或“Y→X”），装有无水CaCl₂的仪器A的作用是     ；
（3）制得的三苯甲醇粗产品中，含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质，可以设计如下提纯方案，请填写空白：

图2                              图3
（4）抽滤时所用装置如图3所示，该装置存在的错误有     ，抽滤完毕或中途停止抽滤时的操作方法：应先     ，然后     ；
（5）洗涤液最好选用     ，检验产品已经洗涤干净的操作为     。
（A）水（B）乙醚    （C）乙醇    （D）苯

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（8分）立足教材实验是掌握高中化学实验的基础，是理解化学科学的实验原理、实验方法和实验思路，提高学生实验能力的基本途径。
（1）实验1：取一块金属钠，在玻璃片上用滤纸吸干表面的煤油后，用小刀切去一端的外皮。观察钠的颜色。这个实验中还需用到的一种仪器是             ；
（2）实验2：向一个盛有水的小烧杯里滴入几滴酚酞试液，然后把一小块钠投入小烧杯。把反应的现象和相应结论填入空格。“浮”---钠的密度比水小；“熔”---              ；“红”---反应生成了氢氧化钠；
（3）实验3：在两支试管里分别加入5mL 盐酸和5mL NaOH溶液，在各放入一小段铝片，观察实验现象。试写出铝和NaOH溶液反应的离子方程式：                        ；
（4）实验4：把水滴入盛有Na₂O₂固体的试管中，立即用带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。向反应后的溶液中加入酚酞试液，可以看到                          ；
（5）实验5：在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气。该氧化还原反应的氧化剂是         ；
（6）实验6：在试管里注入少量新制备的FeSO₄溶液，用胶头滴管吸取NaOH溶液，将滴管尖端插入试管里溶液底部，慢慢挤出NaOH溶液，可以看到开始时析出一种白色的絮状沉淀，并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。发生这种颜色变化的原因是（用化学方程式表示）：                           。

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某研究性学习小组将一定浓度的Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为沉淀可能是CuCO₃；乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)₂；
丙同学认为沉淀可能是CuCO₃和Cu(OH)₂的混合物。（查阅资料知：CuCO₃和Cu(OH)₂均不带结晶水）
Ⅰ、⑴按照甲同学的观点，发生反应的离子反应方程式为______________________；
(2)在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。
Ⅱ、请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。

（1）各装置连接顺序为_________→_________→___________。
（2）能证明生成物中有CuCO₃的实验现象是_____________________________________。
Ⅲ、若CuCO₃和Cu(OH)₂两者都有，可利用下列装置通过实验测定其组成。

（1）装置C中碱石灰的作用是_________________________________________。
（2）若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，则沉淀中CuCO₃的质量分数为__________。

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（12分）某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
(1)提出假设：
①该反应的气体产物是CO₂；
②该反应的气体产物是CO；
③该反应的气体产物是。
(2)计方案如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

(3)查阅资料：
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO₂）饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式：                            。
(4)实验步骤：
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N₂后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N₂，其作用分别为                                  。
(5)数据处理：
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式：
                                    。
(6)实验优化：
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)₂溶液，其理由是                  。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善：
                                                           。

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（10分）某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容：乙二酸(HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄)俗称草酸，易溶于水，属于二元中强酸(为弱电解质)，且酸性强于碳酸，其熔点为101.5℃，在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质，进行了如下实验：
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO₃溶液的试管中加入足量乙二酸溶液，观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO₄溶液，振荡，发现其溶液的紫红色褪去，说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)，请配平该反应的离子方程式：
____ MnO₄^– + ____ H₂C₂O₄ + ____ H⁺ =" ____" Mn²⁺ + ____ CO₂↑ + ____ H₂O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中，按下图所示装置进行实验(注：忽略草酸的升华，且夹持装置未标出)：

实验发现：装置C、G中澄清石灰水变浑浊，B中CuSO₄粉末变蓝，F中CuO粉末有黑色变为红色。据此回答：
上述装置中，D的作用是__________________.
乙二酸分解的化学方程式为______________________________________.
(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H₂C₂O₄·2H₂O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应，测得反应后溶液呈酸性（忽略溶液体积变化）。则下列关系合理的是
A．c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HC₂O₄^—)+c(OH^—)+c(C₂O₄^2-)
B．c(HC₂O₄^-)+c(C₂O₄^2-)="0.2" mol·L^-1
C． c(HC₂O₄^-)>c(C₂O₄^2—)>c(H₂C₂O₄)
D．c(Na⁺)=c(H₂C₂O₄)+c(HC₂O₄^-)+c(C₂O₄^2—)

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