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某兴趣小组设计出图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。

(固定装置略去)

(1)实验前,活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。其目的是                                      。

(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是                       。再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是                            。

(3)题27表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是                。理由是______________                。

(4)该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2。操作步骤为            ,实验现象为             ;但此实验的不足之处是                 。


【答案】

(1)检查装置气密性。

(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

反应变缓,气体颜色变淡。

(3)丙;耗酸量最少,无污染。

(4)向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸;c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色;没有处理尾气。

【解析】本题以绿色化学为载体,考查了思维的全面性和优选能力。

三种方案如下:甲:Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;

乙:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;

丙:2Cu+O22CuO,

CuO+2HNO3===Cu(NO3)2+H2O。

三种方案相比:丙方案消耗酸最少,没有污染性气体产生,体现了环保节能的原则。

(4)中的设计原理为:16HCl+2KMnO4===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O①;Cl2+2Br-===Br2+2Cl-②。

利用①中产生的Cl2,继续反应②,具体操作:

向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓HCl,c中产生的黄绿色气体进入d,产生单质Br2溶液变黄棕色,但没有尾气处理装置。


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科目:高中化学 来源: 题型:


下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是

选项

实验操作

实验目的或结论

A

某钾盐溶于盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体

说明该钾盐是

B

向含有少量的溶液中加入足量粉末,搅拌一段时间后过滤

除去溶液中少量

C

常温下,向饱和溶液中加少量粉末,过滤,向洗净的沉淀中加稀盐酸,有气泡产生

说明常温下

 

D

与浓硫酸170℃共热,制得的气体通人酸性溶液

检验制得气体是否为乙烯

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科目:高中化学 来源: 题型:


考生注意:此题为分叉题,分A、B两题,考生可任选一题。若两题均做,一律按A题计分。A题适合使用二期课改新教材的考生解答,B题适合使用一期课改教材的考生解答。

(A)如下图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定)。

实验序号

甲针筒内物质

乙针筒内物质

甲针筒的现象

1

10 mL FeSO4溶液

10 mL NH3

生成白色沉淀,后变色

2

20 mL H2S

10 mL SO2

3

30 mL NO2(主要)

10 mL H2O(l)

剩有无色气体,活塞自动向内压缩

4

15 mL Cl2

40 mL NH3

试回答下列问题:

(1)实验1中,沉淀最终变为___________色,写出沉淀变色的化学方程式_______________。

(2)实验2甲针筒内的现象是:有________生成,活塞___________移动(填“向外”“向内”或“不”)。反应后甲针筒内有少量的残留气体,正确的处理方法是将其通入__________溶液中。

(3)实验3中,甲中的30 mL气体是NO2和N2O4的混合气体,那么甲中最后剩余的无色气体是__________,写出NO2与H2O反应的化学方程式_______________________________。

(4)实验4中,已知:3Cl2+2NH3N2+6HCl。甲针筒除活塞有移动、针筒内有白烟产生外,气体的颜色变化为___________,最后针筒内剩余气体的体积约为______________mL。

(B)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。

(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学反应方程式

_____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________。

在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是________反应。

(2)甲和乙两个水浴作用不相同。

甲的作用是____________________;乙的作用是_____________________。

(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是____________________________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是______________。

(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有__________。要除去该物质,可先在混合液中加入______________(填写字母)。

a.氯化钠溶液                  b.苯

c.碳酸氢钠溶液                d.四氯化碳

然后,再通过_____________(填实验操作名称)即可除去。

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科目:高中化学 来源: 题型:


下述实验能达到预期目的的是

编号

实验内容

实验目的

A

将SO2通入酸性KMnO4溶液中

证明SO2具有氧化性

B

将Cl2通入NaBr溶液中

比较氯与溴的氧化性强弱

C

将铜与浓硝酸反应生成的气体收集后用冰水混合物冷却降温

研究温度对化学平衡的影响

D

分别向2支试管中加入相同体积不同浓度的H2O2溶液,再向其中1支加入少量MnO2

研究催化剂对H2O2分解速率的影响

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科目:高中化学 来源: 题型:


离子检验的常用方法有三种:

检验方法

沉淀法

显色法

气体法

含义

反应中有沉淀产生或溶解

反应中有颜色变化

反应中有气体产生

下列离子检验的方法不合理的是

A  NH4+-气体法                          B  I--沉淀法         

C  Fe3+-显色法                           D  Ca2+-气体法

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科目:高中化学 来源: 题型:


在室温和大气压强下,用图示的装置进行实验,测得ag含CaC290%的样品与水完全反应产生的气体体积bL。现欲在相同条件下,测定某电石试样中CaC2的质量分数,请回答下列问题:

(1)CaC2和水反应的化学方程式是___________________________。

(2)若反应刚结束时,观察到的实验现象如图所示,这时不能立即取出导气管,理由是___________________________。

(3)本实验中测量气体体积时应注意的事项有___________________________________。

(4)如果电石试样质量为cg,测得气体体积为dL,则电石试样中CaC2的质量分数计算式w(CaC2)=_______________________。(杂质所生成的气体体积忽略不计)。

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科目:高中化学 来源: 题型:


氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:

    ⑴制备氧化铜

      工业CuSO4CuSO4溶液CuSO4·5H2O→……→CuO

    ①步骤I的目的是除不溶性杂质。操作是                                。

    ②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是                           。

    ③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是                      ,过滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是                                      。

    ⑵探究氧化铜的性质

    ①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3% H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。结论是                                       。

    ②为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有:

                                                                          。

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科目:高中化学 来源: 题型:


在允许加热的条件下,只用一种试剂就可以鉴别(NH4)2SO4、KCl、MgCl2、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3溶液,这种试剂是                                          (  )

A.NaOH                                    B.NH3·H2O

C.AgNO3                                   D.BaCl2

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科目:高中化学 来源: 题型:


在下图中,E和F分别为电源两极;甲烧杯中盛有100 mL 0.2mol·L-1 AgNO3溶液,乙烧杯中盛有100 mL 0.15 mol·L-1 CuCl2溶液,A、B、C、D均为石墨电极,如果电解一段时间后,发现B极增重1.08g,则

(1)E为________极,C为________极。

(2)A极的电极反应式为_________________________,析出气体________mL。(标准状况)

(3)若乙烧杯溶液体积不变,则此时溶液的物质的量浓度将变为          mol·L-1。

(4)甲烧杯中滴入石蕊试液,________极附近变红(填A或B);如果继续电解,在甲烧杯中最终得到________溶液(填溶质的化学式)。

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