练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    14．CuSO4•5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用．如图是CuSO4•5H2O的实验室制备流程图1．

    根据题意完成下列填空：
    （1）向含铜粉的稀硫酸中滴加少量浓硝酸（可加热），在铜粉溶解时硝酸的作用：氧化剂．
    （2）根据制备原理，铜恰好完全溶解时，硝酸与硫酸的物质的量之比为2：3（假设硝酸全部还原为NO）．
    （3）实验室需配制质量分数为15%的CuSO4溶液480mL其密度为1.07g/mL，根据溶液的配制情况回答下列问题：如图2所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是ABC（填序号），在配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒（填仪器名称）．根据计算用托盘天平称取CuSO4•5H2O的质量为125.4g．
    （4）将CuSO4•5H2O与NaHCO3按一定的比例共同投入到150ml沸水中，剧烈搅拌，冷却后有绿色晶体析出，该晶体的化学组成为Cux（OH）y（CO3）z•nH2O，实验所得的绿色晶体需充分洗涤，检验是否洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液少许与试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则未洗净，反之洗净
    为了确定晶体的化学式，某实验小组进行如下实验：
    a．称取3.640g晶体，加入足量稀盐酸使固体完全溶解，收集到标准状况下的气体448.0mL
    b．称取等质量的晶体，灼烧至完全分解，得到2.400g残余固体，通过计算确定晶体的化学式Cu3（OH）2（CO3）2•H2O或Cu（OH）2•2CuCO3•H2O．
    （5）在0.10mol•L-1硫酸铜溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌，有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时，c（Cu2+）=2.2×10-8mol•L-1（Kap[Cu（OH）2]=2.2×10-20）．若在0.1mol•L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的H+浓度是0.2mol•L-1．

    分析 （1）向含铜粉的稀硫酸中滴加少量浓硝酸，反应生成硫酸铜和NO、水，硝酸起氧化剂的作用；
    （2）根据离子方程式分析计算；
    （3）配制质量分数为15%的480mLCuSO4溶液，需要的仪器有500mL容量瓶，烧杯，胶头滴管，玻璃棒，托盘天平，药匙，计算密度为1.07g/mL，质量分数为15%的CuSO4溶液500mL中硫酸铜的物质的量，再计算无水硫酸铜的质量；
    （4）将CuSO4•5H2O与NaHCO3按一定的比例共同投入到150ml沸水中，剧烈搅拌，冷却后有绿色晶体析出，该晶体的化学组成为Cux（OH）y（CO3）z•nH2O，析出的晶体表面有硫酸根离子，检验是否洗涤干净检验洗涤液中是否含有硫酸根即可；称取3.640g晶体，加入足量的稀盐酸使固体完全溶解，收集到标准状况下的气体448.0mL，即为0.02mol应为二氧化碳气体，由此可计算出碳酸根的物质的量，取等质量的晶体，灼烧至完全分解，得到2.400g残余固体应为氧化铜，由此计算出晶体中铜元素的质量及物质的量，根据电荷守恒可确定氢氧化根的物质的量，再由总质量及铜元素的质量、碳酸根的质量、氢氧根的质量确定结晶水的质量，进而确定晶体的组成；
    （5）根据溶度积常数及溶液中氢氧根离子浓度计算出c（Cu2+）；
    在0.1mol/L硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，硫酸根离子浓度为0.1mol/L，根据溶液的电中性计算H+浓度．

    解答 解：（1）向含铜粉的稀硫酸中滴加少量浓硝酸，反应生成硫酸铜和NO、水，硝酸起氧化剂的作用；
    故答案为：氧化剂；
    （2）向含铜粉的稀硫酸中滴加少量浓硝酸，反应生成硫酸铜和二氧化氮、水，其反应的离子方程式为：3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，反应中消耗2molNO3-和8molH+，2mol硝酸提供2mol氢离子，则另外6mol氢离子由硫酸提供，所以需要的硫酸为3mol，则硝酸与硫酸的理论配比（物质的量之比）为2：3；
    故答案为：2：3；
    （3）配制质量分数为15%的480mLCuSO4溶液，需要的仪器有500mL容量瓶，烧杯，胶头滴管，玻璃棒，托盘天平，药匙，
    密度为1.07g/mL，质量分数为15%的CuSO4溶液500mL中，m（CuSO4）=500×1.07×15%g=80.25g，则用托盘天平称取CuSO4•5H2O的质量为$\frac{80.25×250}{160}g$=125.4g；
    故答案为：ABC；烧杯、玻璃棒；125.4；
    （4）①将CuSO4•5H2O与NaHCO3按一定的比例反应得到绿色晶体，所以绿色晶体析出的时候表面应有硫酸根离子，可以通过检验硫酸根离子判断是否洗涤干净，检验的方法是取最后一次洗涤液少许与试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则未洗净，反之洗净；
    由题意可知：n（CO32-）=n（CO2）=0.448L∕22.4mol•L-1=0.02 mol，
    灼烧最终得到的固体是CuO，
    n（Cu2+）=n（CuO）=2.400 g/80 g•mol-1=0.03 mol，
    根据电荷守恒：n（Cu2+）×2=n（OH-）+n（CO32-）×2，
    所以n（OH-）=n（Cu2+）×2-n（CO32-）×2=0.03 mol×2-0.02 mol×2=0.02 mol
    n（H2O）=（3.640g-0.03mol×64g•mol-1-0.02mol×17g•mol-1-0.02mol×60g•mol-1）/18g•mol-1=0.01mol
    所以x：y：z：n=0.03mol：0.02mol：0.02mol：0.01mol=3：2：2：1，则晶体的化学式为Cu3（OH）2（CO3）2•H2O或Cu（OH）2•2CuCO3•H2O；
    故答案为：取最后一次洗涤液少许与试管中，加入盐酸酸化的BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则未洗净，反之洗净；Cu3（OH）2（CO3）2•H2O或Cu（OH）2•2CuCO3•H2O；
    （5）根据题给Cu（OH）2的溶度积即可确定pH=8时，c（OH-）=10-6mol/L，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，则：c（Cu2+）=$\frac{2.2×1{0}^{-20}}{（1×1{0}^{-6}）^{2}}$=2.2×10-8mol•L-1；
    在0.1mol•L-1硫酸铜溶液中通入过量H2S气体，使Cu2+完全沉淀为CuS，此时溶液中的溶质为硫酸，c（SO42-）不变，为0.1mol•L-1，由电荷守恒可知c（H+）为0.2mol•L-1；
    故答案为：2.2×10-8；0.2．

    点评 本题考查了物质的制备、溶液配制、物质化学式的确定、溶度积及其计算等知识，题目难度较大，侧重于考查学生的实验探究能力和计算能力．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．如图是对盐溶液甲的鉴别流程，相关判断正确的是（　　）
    A．若乙为白色沉淀，则甲中可能含有SiO32-
    B．若乙为淡黄色沉淀，则甲中可能含有FeBr3
    C．若乙为淡黄色沉淀，则甲中可能含有S2-
    D．若乙为白色沉淀，则甲中一定含有FeCl3

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．下列过程属于物理变化的是（　　）
    A．油脂酸败B．石油裂解C．钢铁生锈D．干冰升华

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    2．有关物质的转化关系如图所示（部分物质已略去）．A、C都是常见的金属氧化物，B是常见的强酸，D是最常见的无色液体，E、F、H都是常见的气体，且E、F都可用于漂白，H是空气中主要成分之一，I、J都是由三种相同元素（短周期元素）组成的盐．

    请回答下列问题：
    （1）D的化学式为H2O．
    （2）G的电子式为．
    （3）写出反应①的化学方程式MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
    （4）写出反应②的离子方程式Cl2+SO32-+H2O=SO42-+2Cl-+2H+．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．下列用品的主要成分及其用途对应错误的是（　　）
    ABCD
    用品

    主要成分Si3N4Al（OH）3SiFe2O3
    用途制造汽车发动机抗酸药光导纤维涂料
    A．AB．BC．CD．D

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列方程式书写正确的有（　　）
    ①向NaAlO2溶液中通入过量的CO2：2AlO2-+3H2O+CO2═2Al（OH）3↓+CO32-
    ②向酸性KMnO4溶液中滴加适量H2C2O4溶液，原溶液紫色褪去：2MnO4-+5H2C2O4═2Mn2++10CO2↑+2H2O+6OH-
    ③碳酸的电离方程式：H2CO3?2H++CO32-
    ④NaClO溶液中CIO-的水解：ClO-+H2O═HClO+OH-
    ⑤酸性条件下，用H2O2将I-氧化为I2：H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O
    ⑥向NaHSO4溶液中滴加Ba（OH）2溶液至溶液呈中性：H++SO42-+Ba2++OH-═BaSO4↓+H2O．
    A．1个B．2个C．3个D．4个

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．某有机物的结构简式如图．下列关于该有机物叙述正确的是（　　）
    A．分子式为C9H11O5
    B．可以分别与乙醇、乙酸在一定条件下反应，且反应类型相同
    C．可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色，且褪色原理相同
    D．含有苯环的酯的同分异构体有4种

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．下列指定反应的离子方程式正确的是（　　）
    A．向Al2（SO4）3溶液中加入过量氨水：Al3++3OH-═Al（OH）3↓
    B．向Fe（OH）3胶体中加入氢碘酸溶液：Fe（OH）3+3H+═Fe3++3H2O
    C．将NaClO溶液与亚硫酸钠溶液混合：ClO-+SO32-═SO42-+Cl-
    D．用石墨作电极电解氯化镁溶液：2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$H2↑+Cl2↑+2OH-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．绿原酸被誉为“第七类营养素”，具有广泛的杀菌、消炎功能，其结构简式如图所示．下列有关绿原酸的说法中正确的是（　　）
    A．绿原酸分子中含有3种官能团
    B．1 mol绿原酸最多能与7molNaOH发生反应
    C．绿原酸能发生取代反应、加成反应和消去反应
    D．绿原酸能使酸性高锰酸钾溶液、浓溴水褪色，反应原理同

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案