【题目】硫酸四氨合铜晶体常用作杀虫剂,媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。常温下该物质溶于水,不溶于乙醇、乙醚,在空气中不稳定,受热时易发生分解。某化学兴趣小组以Cu粉、3mol/L的硫酸、浓氨水、10% NaOH溶液、95%的乙醇溶液、0.500 mol/L稀盐酸、0.500 mol/L的NaOH溶液来合成硫酸四氨合铜晶体并测定其纯度。
I.CuSO4溶液的制备
①称取4g铜粉,在A仪器中灼烧10分钟并不断搅拌,放置冷却。
②在蒸发皿中加入30mL 3mol/L的硫酸,将A中固体慢慢放入其中,加热并不断搅拌。
③趁热过滤得蓝色溶液。
(1)A仪器的名称为____。
(2)某同学在实验中有1.5g的铜粉剩余,该同学将制得的CuSO4溶液倒入另一蒸发皿中加热浓缩至有晶膜出现,冷却析出的晶体中含有白色粉末,试解释其原因_____
II.晶体的制备
将上述制备的CuSO4溶液按如图所示进行操作
(3)已知浅蓝色沉淀的成分为,试写出生成此沉淀的离子反应方程式_________。
(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,而不是浓缩结晶的原因是__。
III.氨含量的测定
精确称取mg晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入VmL10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用V1mL C1mol/L的盐酸标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用C2mol/L NaOH标准溶液滴定过剩的HCl(选用甲基橙作指示剂),到终点时消耗V2mLNaOH溶液。
(5)A装置中长玻璃管的作用_____,样品中氨的质量分数的表达式_______。
(6)下列实验操作可能使氨含量测定结果偏低的原因是_______。
A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管
B.读数时,滴定前平视,滴定后俯视
C.滴定过程中选用酚酞作指示剂
D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁。
【答案】坩埚 反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4 2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+ Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解 平衡气压,防止堵塞和倒吸 BD
【解析】
(1)灼烧固体,应在坩埚中进行,所以仪器A为坩埚,故答案为:坩埚。
(2)得到的为硫酸铜和硫酸溶液,浓缩时,硫酸变浓,浓硫酸具有吸水性,使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4,可使固体变为白色,故答案为:反应中硫酸过量,在浓缩过程中,稀硫酸变浓,浓硫酸的吸水性使CuSO4·5H2O失去结晶水变为CuSO4。
(3)浅蓝色沉淀的成分为Cu2(OH)2SO4,根据原子守恒可知反应的离子方程式为2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+,故答案为:2Cu2++2NH3·H2O+SO42-=Cu2(OH)2SO4+2NH4+。
(4)析出晶体时采用加入乙醇的方法,而不是浓缩结晶的原因是Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解,故答案为:Cu(NH3)4SO4·H2O晶体容易受热分解。
(5)A装置中长玻璃管可起到平衡气压,防止堵塞和倒吸的作用;与氨气反应的n(HCl)=10-3V1L×0.5mol/L-10-3V2L×0.5mol/L=0.5×10-3(V1-V2)mol,根据氨气和HCl的关系式可知:n(NH3)=n(HCl)= 0.5×10-3(V1-V2)mol,则样品中氨的质量分数为,故答案为:平衡气压,防止堵塞和倒吸;。
(6)如果氨含量测定结果偏高,则V2偏小,
A.滴定时未用NaOH标准溶液润洗滴定管,浓度偏低,则V2偏大,含量偏低,故A错误;
B.读数时,滴定前平视,滴定后俯视,导致V2偏小,含量偏高,故B正确;
C.滴定过程中选用酚酞作指示剂,对实验没有影响,故C错误;
D.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁,导致盐酸偏少,需要的氢氧化钠偏少,则V2偏小,含量偏高,故D正确。
故答案为:BD。
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【题目】下列关于阿伏加德罗常数的说法中不正确的是( )
A.6.02×1023叫做阿伏加德罗常数
B.12g12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数的值
C.含有阿伏加德罗常数值个微粒的物质是1mol
D.1.5molH2O含有9.03×1023个水分子
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【题目】(10分)铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。
①检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为: (注明试剂、现象)。
②将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为 (填代号)。
a.氢氧化钠溶液 b.硫酸溶液 c.氨水 d.二氧化碳
③由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、
(填操作名称)、洗涤。
④该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成配平:
Fe2++ ClO-+ = Fe(OH)3↓+ C1-+
(2)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为 (填代号)。
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【题目】利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO,制备流程如图所示:
(1)从流程图可知,Zn、Fe中能与NaOH溶液反应的是________。
(2)Zn(OH)2沉淀加热可得ZnO,该反应______(填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(3)向不溶物中加入稀H2SO4发生反应的离子方程式是_________。
(4)加入适量H2O2的目的是_________。
(5)如何证明已生成了Fe3O4胶体? _________。
(6)流程中所需的硫酸溶液由焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水配制而成,其中的SO3都转化为硫酸,若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L 硫酸,该硫酸的物质的量浓度为______mol/L。
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【题目】“循环经济”和“低碳经济”是目前备受关注的课题,因而对碳和硫的化合物的综合利用成为研究的热点。请回答下列问题:
(1)下列事实中,不能用来比较碳元素和硫元素非金属性强弱的是______(填选项字母)。
A.有漂白性而没有
B.少量能与反应生成
C.能使酸性溶液褪色而不能
D.溶液显碱性而溶液显中性
(2)下图是通过热循环进行能源的综合利用和污染治理的反应系统原理。
系统(Ⅱ)制氢气的热化学方程式为_________;两个系统制得等量的H2所需能量较少的是________。
(3)向10 L恒容密闭容器中充入2 mol CO和1 mol ,发生反应2CO(g)+SO2 (g)S(g)+2CO2 (g)。CO和CO2的平衡体积分数(φ)与温度(T)的关系如图所示。
①图中能表示CO的平衡体积分数与温度关系的曲线为______(填“L1”或“L2”)。
②T1 ℃时,的平衡转化率α1=_______,反应的平衡常数_________。
③只改变下列条件,既能加快该反应速率,又能增大CO的平衡转化率的是_____(填选项字母)。
A.增大压强 B.充入一定量
C. 充入一定量 D.加入适当催化剂
④向起始温度为 ℃的10 L绝热容器中充入2 mol CO和1 mol ,重复实验,该反应的平衡常数_____(填“>”“<”或“=”),理由为_____。
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【题目】某同学进行有关铜、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图所示:
实验1 | 实验2 |
①、③中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生 | ③中溶液呈蓝色,试管口有红棕色气体产生 |
下列说法正确的是
A. 稀硝酸一定被还原为NO2
B. 实验1-②中溶液存在:c(Cu2+) + c(H+) =c(NO3-) + c(OH-)
C. 由上述实验得出结论:常温下,Cu既可与稀硝酸反应,也可与稀硫酸反应
D. 实验1-③、实验2-③中反应的离子方程式:3Cu+2NO3-+8H+ =3Cu2++2NO↑+4H2O
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【题目】若与的电子层结构相同,且2个原子与3个原子的电子总数相等,则下列说法正确的是
A. 为硫元素
B. 元素原子的外围电子排布式为
C. 元素原子的核外电子排布式为
D. 、都是元素周期表中区的元素
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【题目】标号为①~⑩的元素,在元素周期表中的位置如下:
主族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0族 |
1 | ① | ② | ||||||
2 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ||||
3 | ⑦ | ⑧ | ⑨ | ⑩ |
试回答下列问题:
(1)写出元素③的名称__。
(2)①和④号元素形成的化合物的化学式为__,用电子式表示其形成过程为__。
(3)⑦和⑧号元素的最高价氧化物的水化物的碱性是:__﹥__
(4)①、⑤、⑦号元素形成的一种化合物的电子式是__,在该化合物中既含有__键,又含有__键。
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【题目】CO2的综合利用对于减少温室气体、缓解能源紧缺具有重要的意义。
(Ⅰ)CO2的性质稳定,其电子式为___。
(Ⅱ)多晶Cu是唯一被实验证实能高效催化CO2还原为烃类(如CH4 或C2H4)的金属。电解装置分别以多晶Cu和铂为电极材料,用阴离子交换膜分隔开阴、阳极室,阴、阳极室的KHCO3溶液的浓度(约0.1 mol/L左右)基本保持不变。并向某极室内持续通入CO2,温度控制在10℃左右。
(1)持续通入CO2的原因是______。
(2)研究表明,催化剂的多种因素决定了C2H4的选择性和催化活性。
已知:选择性=目标产物的消耗原料量/原料总的转化量
在本实验条件下,生成C2H4的电极反应为______。
(3)本实验条件下,若CO2转化为烃的转化率为10%,生成C2H4的选择性为12%,现收集到12 mol C2H4,则通入的CO2为______mol。
(Ⅲ)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) △H
(1)已知:反应1:CH4(g) ═C(s)+2H2(g) △H1=+75kJmol﹣1
反应2:H2(g) + CO2(g)H2O(g)+CO(g) △H2=+35kJmol﹣1
反应3:2CO(g) ═C(s)+ CO2(g) △H3=﹣172kJmol﹣1
则该催化重整反应的△H=___kJmol﹣1。从温度和压强角度有利于提高CO2平衡转化率的条件是____。
(2)下图表示体系内c(H2)/c(CO)、c(H2O)/c(CO)的变化情况,请解释1200K以下c(H2)/c(CO)小于1的原因___,并解释随温度的升高c(H2)/c(CO)增大的原因____。
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