【题目】甲醛(HCHO)与葡萄糖相似具有强还原性,40%甲醛溶液沸点为96℃,易挥发。为探究过量甲醛和新制Cu(OH)2反应的产物,进行如下研究。
(1)在下图装置中进行实验,向a中加入0.5 mol·L-1CuSO4溶液50mL和5 mol·L-1NaOH溶液100mL,振荡,再加入40%的甲醛溶液50mL,缓慢加热a,在65℃时回流20分钟后冷却至室温。反应过程中观察到有棕色固体生成,最后变成红色,并有气体产生。
①仪器b的名称是___________,作用为__________。
②能说明甲醛具有还原性的实验现象是___________。
(2)查阅资料发现气体产物是副反应产生的。为确认气体产物中含H2不含CO,将装置A和如下图所示的装置连接后进行实验。
依次连接的合理顺序为A→B→___→___→___→___G,装置B的作用是_________。
(3)已知: 。设计实验证明a中甲醛的碳元素未被氧化成+4价。_________________。
(4)为研究红色固体产物的组成,进行如下实验(以下每步均充分反应);
已知:Cu2O [Cu(NH3)4]+(无色) [Cu(NH3)4]2+](蓝色)。
①摇动锥形瓶ⅰ的目的是_____________。
②锥形瓶ⅱ中固体完全溶解得深蓝色溶液的离子方程式为______________。
③将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后,溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近。由此可知固体产物的组成及物质的量之比约为_____________。
【答案】⑴①球形冷静管 冷凝回流 ②A中出现红色物质(或A中出现棕色物质)
⑵E F D C 吸收甲醛蒸气,防止其干扰后续检验
⑶取少量a中反应后的清液,滴入过量的浓盐酸,未见气泡产生,说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价(其他答案参照评分)
⑷①有利于溶液与空气中的氧气接触 ②2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O ③n(Cu2O):n(Cu)=1:200
【解析】(1)①仪器b的名称是球形冷凝管,其作用为冷凝和回流。
②甲醛和新制Cu(OH)2混合加热,甲醛被氧化为甲酸,而Cu(OH)2被还原为Cu2O,则A中会有红色固体生成;
(2)检验混合气体中含H2不含CO,需要先将气体干燥,通入灼热的氧化铜,将两者转化为H2O和CO2,再依次通过无水硫酸铜和澄清石灰水检验,注意必须先检验水,另外甲醛有挥发性,混杂在气体产物中,因其有还原性,会和氧化铜反应生成水和二氧化碳,影响产物的检验,需要先除去,所以顺序是A→B→E→F→D→C→G;其中装置B的作用是 吸收甲醛蒸气,防止其干扰后续检验;
(3)由所给信息可知,甲醛中C为0价,甲酸中碳为+2价,碳酸中碳为+4价,要证明没有+4价,即证明没有碳酸生成,在碱性条件下就是检验碳酸根离子的存在,具体操作方法是:取少量a中反应后的清液,滴入过量的浓盐酸,未见气泡产生,说明甲醛的碳元素未被氧化成+4价;
(4)①由题干信息可知,无色的[Cu(NH3)4]+在空气中会被氧化为蓝色的[Cu(NH3)4]2+],摇动锥形瓶ⅰ的目的就是有利于溶液中[Cu(NH3)4]+与空气中的氧气接触;
②由颜色红色固体可知产物应该为单质铜,铜与浓氨水、氧气反应,离子方程式为2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O;
③将容量瓶ⅱ中的溶液稀释100倍后,溶液的颜色与容量瓶ⅰ相近,说明稀释前,容量瓶ⅱ中溶液浓度为ⅰ中的100倍,即物质的量ⅱ中为ⅰ中100倍,由原子守恒得,n(Cu2O):n(Cu)=1:200。
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【题目】实验I:反应产物的定性探究,按如图装置(固定装置已略去)进行实验:
(1)F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是 ;B装置中的现象是 。
(2)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是 。
(3)实验结束时,撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是 。
(4)实验结束后,证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是 。
实验Ⅱ:反应产物的定量探究
(5)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,且黑色物质为Cu2S。产生Cu2S的反应为aCu+
(6)为测定硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液,取该溶液25.00 mL加入足量 KI溶液中振荡,以淀粉溶液为指示剂,用O.36 mol·的Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液25.00 mL。若反应消耗铜的质量为6.4 g,则硫酸铜的产率为 。
(已知)
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【题目】甲-辛等元素在周期表中的相对位置如下表。甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁和辛属同周期元素。下列判断正确的是
A. 金属性:甲>乙>丁
B. 辛是金属元素,元素符号为Ge
C. 丙和庚的原子核外电子数相差13
D. 乙的单质在空气中燃烧生成只含离子键的化合物
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【题目】一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 。
②NO3-的空间构型 (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O。
①根据等电子原理,CO分子的结构式为 。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为 。
③1molCO2中含有的σ键数目为 。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。
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【题目】第四周期元素的单质及化合物在工农业生产中应用广泛。
(1)第四周期元素中,基态原子的最外层只有1个电子的元素共有__________种。
(2)铂丝蘸取氯化钙在酒精灯上灼烧,火焰呈现砖红色,显色原因是_______(填序号)。
A.氯化钙受热挥发 B.氯化钙受热分解
C.钙离子中电子跃迁 D.氯离子中电子跃迁
(3)目前市售的发光二极管,其材质以砷化镓(GaAs)为主。镓的基态原子的电子排布式是______________________________________。
(4)稼氮砷合金材料的太阳能电池效率达40%,Ga、N、As电负性由大至小的顺序是________。As4O6的分子结构如下图所示,其中As原子的杂化方式为_______。
(5)已知:Fe(CO)5中Fe元素为0价,在一定条件下发生分解反应Fe(CO)5=Fe(s)+5CO,反应过程中,断裂的化学键只有配位键,形成的化学键是__________。
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【题目】X、Y、Z三种元素的原子,其最外层电子排布分别为ns1、3s23p1和2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式可能为
A.XYZ2 B.X2YZ3 C.X2YZ2 D.XYZ3
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【题目】某学生探究0.25moI/L Al2( SO4)3溶液与0.5mol/L Na2CO3溶液的反应,实验如下:
下列分析不正确的是
A. 实验I中,白色沉淀a是Al(OH)3
B. 实验2中,白色沉淀b含有CO32-
C. 实验l、2中,白色沉淀成分不同的原因与混合后溶液的pH无关
D. 检验白色沉淀a、b足否洗涤干净,均可用盐酸酸化的BaCl2溶液
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