【题目】以铜片(含少量杂质铁)为原料制取Cu(NO3)2溶液的实验流程如图:
(1)“酸洗”的目的是除去铜片表面难溶的Cu2(OH)2SO4,写出“酸洗”时反应的离子方程式:___。
(2)“水洗”后检验铜片表面是否洗涤干净的方法是___。
(3)“酸溶”时的装置如图所示,烧杯内所发生的反应为:
NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O
2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O
①“酸溶”时为防止反应过于剧烈,可以采取的方法有___和___。
②通入空气的作用是___、___。
(4)“调节pH=3~4,并保温3个小时”的目的是___。
(5)烧杯中所得溶液经多步处理得到NaNO3固体。设计以烧杯中所得溶液为原料,制取NaNO3固体的实验方案:___。
[已知3NaNO2+2HNO3=3NaNO3+2NO↑+H2O;NaNO3的溶解度随温度变化如图所示。实验中必须使用的试剂:硝酸和NaOH溶液]。
【答案】Cu2(OH)2SO4+2H+=2Cu2++SO42-+2H2O 取最后一次所得水洗液,向其中加入足量盐酸,再加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,则铜片已洗涤干净 降低反应的温度 缓慢(分批次)滴入硝酸 将部分NO转化为NO2 将NO、NO2鼓入烧杯,使其能被NaOH溶液吸收 将溶液中的Fe3+充分水解转化为Fe(OH)3沉淀 向所得溶液中滴加硝酸,搅拌使其充分反应,同时鼓入空气并用NaOH溶液吸收所得混合气体,待溶液中无气泡产生,停止滴加,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到NaNO3固体
【解析】
铜片用硝酸酸洗,洗去铜片表面难溶的Cu2(OH)2SO4,水洗去可溶性离子,再加硝酸进行酸溶,铜片溶解,得到大量的硝酸铜和杂质硝酸铁,调节pH=3~4,并保温3个小时,促进Fe3+水解,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀,过滤得到硝酸铜的水溶液。
(1)“酸洗”的目的是除去铜片表面难溶的Cu2(OH)2SO4,“酸洗”时反应的离子方程式:Cu2(OH)2SO4+2H+=2Cu2++SO42-+2H2O;
(2)“水洗”去除铜片表面可溶性离子,“水洗”后检验铜片表面是否洗涤干净方法是:取最后一次所得水洗液,向其中加入足量盐酸,再加入氯化钡溶液,若无沉淀生成,则铜片已洗涤干净;
(3)①“酸溶”时为防止反应过于剧烈,减缓反应速率,可以采取的措施有适当降低反应温度、缓慢滴加硝酸溶液;
②通入氧气,可以把部分NO和NO2转化为硝酸,从而减少硝酸的用量,同时可以将装置内剩余的NO和NO2转移到烧杯内进行尾气吸收,故通入空气的作用是:部分NO和NO2转化为硝酸,从而减少硝酸的用量;将NO和NO2转移到烧杯内进行尾气吸收;
(4)调节pH=3~4,并保温3个小时,为了促进Fe3+水解,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀;
(5)烧杯中所得溶液含有NaNO2和NaNO3,要完全转化为NaNO3,NaNO2需要加入硝酸进行转化,在此过程中有NO气体,防止该气体逸出,同时鼓入空气并用NaOH溶液吸收所得混合气体,待溶液中无气泡产生,停止滴加,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到NaNO3固体。
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【题目】以下工业流程制备无机功能材料MnO2,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节,某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验。
针对上述工业流程,下列选项错误的是( )
A.第①步加稀时,粗MnO2样品中的MnO、MnCO3转化为可溶性物质
B.不考虑操作过程中的损失,本流程中的固体能全部循环,不需额外补充
C.第②步反应的离子方程式
D.实验室模拟上述工业流程中得到MnO2固体的操作必须用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗
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【题目】钒锂锂离子电池具有较大的比容量、低廉的价格等优点。一种钒锂锂离子二次电池的结构示意图如图,其负极反应为:CmLin-xe-=CmLin-x+xLi+(CmLin表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料),放电时的总反应为:CmLin+LiV3O8=CmLin-x+Li1+xV3O8。
下列说法正确的是( )
A.放电时Li+由正极区移向负极区
B.充电时电极a与外接电源的正极相连
C.充电时阳极为Li1+xV3O8-xe-=LiV3O8+xLi+
D.正极质量每增加2.1g,电路中转移的电子数为0.1mol
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【题目】一定温度下,在三个容积相同的恒容密闭容器中按不同方式投入物质,发生反应:PCl3(g)+Cl2(g)PCl5(g) ΔH<0,测得反应的相关数据如下:
容器1 | 容器2 | 容器3 | |
温度/℃ | 200 | 300 | 200 |
起始物质投入量 | 1molPCl3、2molCl2 | 2molPCl3、1molCl2 | 2molCl2、2molPCl5 |
平衡c(PCl5)/mol·L-1 | c1 | c2 | c3 |
化学平衡常数 | K1 | K2 | K3 |
平衡体系总压强p/Pa | p1 | p2 | p3 |
物质的转化率α | α1(PCl3) | α2(Cl2) | α3(PCl5) |
下列说法正确的是( )
A.K1<K2
B.c1<c2
C.p3=2p1
D.α1(PCl3)+α3(PCl5)<1
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【题目】以粉煤灰(主要含3Al2O3·2SiO2、SiO2,还含有少量CaO、Fe2O3等物质)为原料制取Al2O3的流程如图:
(1)当(NH4)2SO4和3Al2O3·2SiO2的配比a(a=)不同时,“焙烧”后所得产物的X射线衍射谱图如图所示(X射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。由图可知,当a=___时,3Al2O3·2SiO2的利用率最高。
(2)“沉淀、过滤”所得滤渣为Fe(OH)3和Al(OH)3,生成Fe(OH)3的离子反应方程式为___。
(3)“碱浸”加入NaOH发生反应的离子方程式为___。
(4)“水解、过滤”可得到Al(OH)3沉淀,升高温度有利于水解的原因是___。该步骤可将加水改成通入过量的___气体。
(5)流程中,可以回收并循坏利用的物质除NH3外,还有___和___。
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【题目】一定量的锌与100 mL 18.5 mol·L-1的浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体甲33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol·L-1。下列叙述不正确的是( )
A. 反应中共消耗1.8 mol H2SO4B. 气体甲中SO2与H2的体积比为4∶1
C. 反应中共消耗97.5 g ZnD. 反应中共转移3 mol电子
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【题目】某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质。已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。任务1:利用如图所示装置探究NO2能否被NH3还原(夹持固定装置已略去)。
请回答下列问题:
(1)E装置中制取NO2的化学方程式是_____________________________。
(2)此实验装置存在的一个明显缺陷是_______________________________________。
任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。
(3)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:二者不反应;假设2:NO2能被Na2O2氧化;
假设3:________________________________________________。
(4)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如图所示),重新组装,进行实验。
①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)_________________。
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中发生反应的化学方程式为______________________。
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【题目】按要求填空:
(1)写出下列反应的方程式:
①乙烯使溴水褪色:_____________________________;
②乙醇的催化氧化反应:_________________________;
③溴乙烷与NaOH的乙醇溶液共热:____________________;
④苯酚与溴的反应:___________________________________;
(2)0.1 mol某烃在足量的氧气中完全燃烧,生成CO2和H2O各0.6 mol,则该烃的分子式为_______。若该烃不能使溴水或高锰酸钾溶液褪色,但在一定条件下,可以和液溴发生取代反应,其一溴取代物只有一种,则此烃的结构简式为___________,名称是_________。
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【题目】(1)化合物A和B的分子式都是C2H4Br2,A的核磁共振氢谱图如图所示,则A的结构简式为______,请预测B的核磁共振氢谱上有________个峰(信号)。
(2)用系统命名法命名下列物质
①________________;②CH3CH2CH=CHCH3________________。
(3)写出结构简式或名称:
①分子式为C8H10的芳香烃,苯环上的一溴取代物只有一种,写出该芳香烃结构简式____________________。
②戊烷(C5H12)的某种同分异构体只有一种一氯代物,写出该戊烷的名称__________。
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