【题目】铜与浓硫酸在如图所示装置中发生反应,实验中观察到的现象为
试管中溶液变为绿色,试管底部出现黑色和灰白色沉淀;
试管中先出现气泡,短时间内品红溶液无变化,之后溶液的红色逐渐变浅直至褪去。试回答下列问题:
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(1)
试管中发生反应的化学方程式为______。
(2)
试管中先出现的气泡为______(填名称)。
(3)实验完毕后取下
试管,______,若溶液______,可证明使品红溶液褪色的物质为
。
(4)
试管中的现象是______。
(5)湿碱棉团的作用是______。
(6)实验完毕后,待溶液冷却后,取
试管中上层清液加入水中,发现溶液温度升高。试解释溶液温度升高的原因:____________。
(7)将反应后的沉淀加入水中,黑色沉淀不溶解,灰白色沉淀大部分溶解,溶液变为蓝色,则灰白色沉淀的主要成分为____________。
(8)黑色沉淀可能为
、
或
,根据所学知识,设计实验验证黑色沉淀中是否含有
(已知
、
均为黑色固体,不溶于水和稀硫酸):____________。
【答案】
(浓)
空气 加热 恢复红色 紫色石蕊试液变红 吸收
尾气,防止污染环境 反应物中浓硫酸过量,加水稀释时放出大量的热,使溶液温度升高
取少量黑色沉淀加入稀硫酸,若溶液变蓝,则黑色沉淀中含有
,若溶液不变蓝,则黑色沉淀中不含
【解析】
铜与浓硫酸反应生成CuSO4和SO2,可抽动的铜丝,可以控制反应的发生和停止,SO2能使品红溶液褪色,SO2溶于水生成H2SO3,使石蕊溶液呈红色,蘸有碱溶液的棉团用于尾气吸收。
(1)A试管中,铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为
(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)装置中有空气存在,故B试管中先出现的气泡为空气;
(3)二氧化硫具有漂白性,其与某些有色物质生成的无色物质不稳定,则加热后品红溶液恢复红色,故实验完毕后取下B试管,加热,若溶液恢复红色,可证明使品红溶液褪色的物质为
;
(4)二氧化硫与水反应生成亚硫酸,能使紫色石蕊试液变红;
(5)二氧化硫气体有毒,能被碱液吸收,故湿碱棉团的作用是吸收
尾气,防止污染环境;
(6)反应物中浓硫酸过量,故取上层清液加水稀释时,放出大量的热,使溶液温度升高;
(7)根据题给信息推断,灰白色沉淀的主要成分为CuSO4;
(8)
与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,根据题给信息知
、
与稀硫酸不反应,则验证黑色沉淀中是否含有
的实验方案为:取少量黑色沉淀加入稀硫酸,若溶液变蓝,则黑色沉淀中含有
,若溶液不变蓝,则黑色沉淀中不含
。
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【题目】南海是一个巨大的资源宝库,开发利用这些资源是科学研究的重要课题。如图为海水资源利用的部分过程,有关说法不正确的是( )
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A.海水淡化的方法主要有蒸馏法、电渗析法
B.氯碱工业中采用阴离子交换膜可提高产品的纯度
C.由MgCl2·6H2O得到无水MgCl2要在HCl的气流中加热
D.溴工业中③、④的目的是为了富集溴元素,溴元素在反应③、⑤中均被氧化,在反应④中被还原
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【题目】等质量的两份锌粉a和b,分别加入过量的稀硫酸中,a中同时加入少量CuSO4溶液,下列图中表示其产生H2的总体积(V)与时间(t)的关系正确的是( )
A.
B. ![]()
C.
D. ![]()
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【题目】如图是
与浓硫酸反应的实验装置。已知:铜片足量,浓硫酸(浓度为
)为
。下列有关判断正确的是( )
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A.装置
中盛装的是浓硫酸,作用是干燥![]()
B.装置
为安全瓶,防止装置
中的液体倒吸入装置
中
C.品红溶液可检验生成的
,碱性棉球的作用是吸收空气中的酸性气体
D.装置
的作用是收集![]()
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【题目】常温下,向50mL0.01mol·L-1的HA溶液中逐滴加入0.01mol·L-1的MOH溶液,混合溶液pH的变化与所加MOH溶液的体积关系如图所示(密度引起的体积变化忽略不计),下列说法正确的是( )
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A.由图无法判断HA是强酸还是弱酸
B.混合溶液的pH=7时,HA与MOH恰好完全反应
C.K点对应的溶液中,c(M+)>c(OH-)>c(A-)>c(H+)
D.当加入MOH溶液的体积为50mL时,溶液中:c(H+)=c(MOH)+c(OH-)
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【题目】有一块铁的“氧化物”样品,用140mL 5.0mol·L-1盐酸恰好将之完全溶解,所得溶液还能吸收0.025mol Cl2,恰好使其中的Fe2+全部转变为Fe3+,则该样品可能的化学式为
A. Fe2O3B. Fe3O4C. Fe4O5D. Fe5O7
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【题目】某菱锰矿的主要成分为MnCO3,还含有少量的FeCO3、CaCO3、MgCO3、Al2O3以及一些不反应的不溶性杂质,工业上以菱锰矿为原料制备高纯度碳酸锰的流程如图所示:
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已知:MnCO3+2NH4Cl
MnCl2+CO2↑+2NH3↑+H2O
相关金属离子[c0(Xn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Ca2+ | Mg2+ | Al3+ | Fe3+ |
开始沉淀时的pH | 8.1 | 6.3 | 10.6 | 8.9 | 3.4 | 1.5 |
完全沉淀时的pH | 10.1 | 8.3 | 13.1 | 10.9 | 4.7 | 2.8 |
(1)焙烧炉中生成的气体A的成分有__(填化学式)。
(2)气体A可用于制取纯碱,其制取过程如图所示:
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反应槽中有沉淀产生,该沉淀是__(填化学式),生成该沉淀的离子反应方程式为___,气体B的化学式为___。
(3)净化室中的除杂包含三步:
①加入少量MnO2将Fe2+转化为Fe3+,其反应的离子方程式为___;
②加氨水调pH=5.6,生成的沉淀的化学式是__;
③加入适量NH4F,将作为杂质的剩余金属阳离子转化为难溶于水的沉淀除去。
(4)净化液中含有的离子主要有__。
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【题目】实验室用下图所示装置制备KClO溶液,再用KClO溶液与KOH、Fe(NO3)3溶液反应制备高效净水剂K2FeO4。
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已知:Cl2与KOH溶液在20℃以下反应生成KClO,在较高温度下则生成KClO3;K2FeO4易溶于水、微溶于浓KOH溶液,在0℃~5℃的强碱性溶液中较稳定。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称___________,装置C中三颈瓶置于冰水浴中的目的是______________________。
(2)装置B吸收的气体是____________(写化学式),装置D的作用是____________________。
(3)装置C中得到足量KClO后,将三颈瓶上的导管取下,依次加入KOH溶液、Fe(NO3)3溶液,控制水浴温度为25℃,搅拌1.5 h,溶液变为紫红色(含K2FeO4),反应的离子方程式为____________________。再加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品。
(4)K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,其提纯方法为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol·L-1KOH溶液中,过滤,将盛有滤液的烧杯置于冰水浴中,向其中加入________________,搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤固体2~3次,最后将固体放在真空干燥箱中干燥。
(5)测定K2FeO4产品纯度。称取K2FeO4产品0.2100 g于烧杯中,加入足量的强碱性亚铬酸盐溶液,反应后再加稀硫酸调节溶液呈强酸性,配成250 mL溶液,取出25.00 mL放入锥形瓶,用0.01000 mol·L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定至终点,重复操作2次,平均消耗标准溶液30.00 mL[已知:Cr(OH)4-+FeO42-=Fe(OH)3↓+CrO42-+OH-,2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O,Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++3Cr3++7H2O]。则K2FeO4产品的纯度为_________ %(保留1位小数)。
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【题目】二氧化氯是一种黄绿色具有刺激性气味的气体,常用于自来水消毒和果蔬保鲜等方面。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其中一种是用NaClO3与CH3OH在催化剂、60℃时,发生反应得到ClO2,下图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。
已知:
①ClO2的浓度较大时易分解,实验室用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2种气体;
②ClO2与KI反应的离子方程式为:2ClO2+10I+8H+2Cl+5I2+4H2O。
③![]()
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请回答:
(1) 仪器b在装置中的作用是________;比较仪器c和d,实验中c的优点是________。
(2) 制备装置甲中需改进的一项措施是________。
(3) 反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式:________;该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂,例如草酸,相比甲醇法,草酸法的优点是________。
(4) 下列有关说法正确的是________。
A.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2
B.装置e主要用于检验是否有Cl2生成
C.在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是:4H++5ClO=Cl+4ClO2↑+2H2O
D.ClO2和Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,Cl2的氧化能力是ClO2的2.5倍
(5) 自来水厂用碘量法检测水中ClO2的浓度,其实验操作如下:取100.0 mL的水样,加入足量的碘化钾,再用氢氧化钠溶液调至中性,并加入淀粉溶液。再用0.1000 mol·L1 Na2S2O3标准溶液滴定碘单质(I2+2S2O
=2I+S4O62—),达到滴定终点时用去15.00 mL Na2S2O3标准溶液,测得该水样中ClO2的含量为________mg·L1。
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