题目列表(包括答案和解析)
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓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(装置如图1、2所示)。
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(1)图1烧瓶中发生的反应的离子反应方程式为: 。
(2)图2是图1的改进装置,其优点有:
① ;
② 。
(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:以空气为氧化剂法
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,即发生反应。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-1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加热时温度不宜过高的原因是 ,晶体采用酒精淋洗的优点是 。
④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 、
、 。
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)。
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(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
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)。
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(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 。
(16分)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。
(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为: : ;
为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置 。
(2)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:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器X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。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节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。已知: Ksp[Fe((OH)3]≈10-38)然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题:
①方案1中的仪器X名称是 。
②方案2为了使铁离子全部沉淀,应调节pH至少为_________。
③方案2中甲物质可选用的是 。
A、 CaO B、NaOH C、CuCO3 D、Cu2(OH)2CO3 E、Fe2(SO4)3
④方案2中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因
。
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5g。
请回答下列问题:
⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是
⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为 。
说明:1、文字简答题以关键词到位为准,按点给分;
2、化学用语书写:(1)方程式未配平不得分、无条件扣一半分值;
(2)化学式书写错误得0分;
3、写名称或化学式正确的正常给分;
4、其他合理解法正常给分。
第Ⅰ卷(选择题,共64分)
一、二:选择题
题 号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答 案
B
A
C
D
D
B
A
C
AD
AC
C
B
AD
B
CD
D
第Ⅱ卷(非选择题 共86分)
三、(共2小题,22分)
17.(8分)
(1)ABDC(2分)(颠倒不得分)
(2)左(1分), 继续往左盘小烧杯中慢慢加少量样品,使指针指向标尺中间,直至天平平衡(1分)
(3)引流(1分) 防止液体局部过热,液滴溅出(1分)
(4)沉淀后静置,向上层清液中加入CaCl2溶液,观察是否有沉淀生成,若无沉淀生成,则说明沉淀完全,反之则沉淀不完全。(1分)取最后一次洗涤液少许,滴入数滴K2CO3溶液(或AgNO3溶液等也可),若无沉淀产生,即沉淀洗涤干净。(1分)
18(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)
四、(共2小题,18分)
19、(8分)(1)三角锥型、平面三角形、四面体(一个1分,共3分)
(2)H2O2、C2H6、CH3NH2、N2H4(H2N―NH2)(各1分,共2分,任写2种),O22―(1分)
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