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    10．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，可用不同的方法制得硫酸铜． 
    I．将适量浓硝酸分多次加到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸 发、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图1、2）

    （1）图1分液漏斗内装的液体是浓硝酸．
    （2）图2是图1的改进装置，与图丨相比，图2装置的明显优点是防止倒吸，有害气体能被完全吸收
    II．为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
    方案1：将铜粉在坩埚中反复灼烧，与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应．
    方案2：将空气或氧气持续通入铜粉与稀硫酸的混合物屮，同时向反应液中滴加少量 FeSO4或Fe2（SO4）3，即发生反应．反应完全后加CuCO3调节PH到3〜4，产生Fe（OH）3沉淀，然后过滤、蒸发、结晶可得CuS04.5H20．滤渣亩循环使用．
    （3）用离子方程式表示加入FeS04或Fe2（SO4）3后发生的两个反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
    方案3：将少量铜丝放到适量的稀硫酸中，温度控制在500C．加入H2O2，反应一段吋 间后，升温到600C，再反应一段时间后．然后过滤、蒸发、结晶，所得晶体用少量95%的 酒精淋洗后晾干，得CuSO4．5H2O．
    （4）其中用少量95%的酒精淋洗的目的是除去硫酸铜晶体表面杂质，硫酸铜在酒精中溶解度较小，用酒精淋洗可减少硫酸铜晶体损失若需要得到25.0g硫酸铜晶体，至少需要30%（密度为1.1g/cm3）的H2O210.30ml．

    分析 （1）根据题意将适量浓硝酸分多次加到铜粉与稀硫酸的混合物中，分液漏斗中应为浓硝酸；
    （2）浓硝酸与铜反应，被还原生成二氧化氮，随着浓度的降低，有NO生成，图2中中间的装置可防止倒吸，并发生氮的氧化物与碱的反应，使得氮的氧化物完全吸收；
    （3）向反应液中加FeS04或Fe2（SO4）3时，Fe2（SO4）3与Cu反应生成FeSO4，亚铁离子被氧气氧化为铁离子；
    （4）硫酸铜在酒精中溶解度较小，根据反应H2O2+Cu+H2SO4=2H2O+CuSO4，可求得要得到25.0g硫酸铜晶体，至少需要30%的H2O2 的质量，再利用$V=\frac{m}{ρ}$计算；

    解答 解：（1）由将适量浓硝酸分多次加到铜粉与稀硫酸的混合物中可知，分液漏斗中应为浓硝酸，
    故答案为：浓硝酸；
    （2）由装置比较可知，装置2中多出的装置能使溶液与导管不直接接触，防止倒吸，同时NO与氧气及碱反应，使有害气体能被完全吸收；
    故答案为：防止倒吸；有害气体能被完全吸收；
    （3）向反应液中加FeS04或Fe2（SO4）3后，Fe2（SO4）3与Cu反应生成FeSO4，其反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；通入的氧气能够把亚铁离子氧化为铁离子，其反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
    故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
    （4）硫酸铜在酒精中溶解度较小，所以用少量95%的酒精淋洗CuSO4．5H2O晶体，既可除去硫酸铜晶体表面杂质，又可减少硫酸铜晶体损失，
    设要得到25.0g硫酸铜晶体，至少需要30%的H2O2 的质量为xg，
    根据反应H2O2+Cu+H2SO4=2H2O+CuSO4，
           34              160
          30%x            $\frac{160}{250}×25$ 
    所以x=11.33g，
    故可求得H2O2 的体积为$\frac{11.33g}{1.1g/c{m}^{3}}$=10.30mL，
    故答案为：除去硫酸铜晶体表面杂质，硫酸铜在酒精中溶解度较小，用酒精淋洗可减少硫酸铜晶体损失；10.30．

    点评 本题考查了学生对实验原理的理解、实验方案的评价、实验装置的理解与评价、离子方程式的书写、化学计算等，难度中等，答题是注意基础知识的灵活运用．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．离子检验的常用方法有三种：
    验方法沉淀法显色法气体法
    判断的依据反应中有沉淀产生或溶解反应中有颜色变化反应中有气体产生
    下列离子检验的方法中不合理的是（　　）
    A．CO32---气体法B．SO42---沉淀法C．H+--显色法D．Cl---气体法

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．已知热化学方程式H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，
    （1）实验室用0.25L 0.10mol/L的一元强酸和强碱中和，若中和后溶液体积为0.5L，中和后的溶液的比热容为4.2×10-3kJ/（g•℃），且密度为1.0g/mL，则溶液温度升高0.68℃．
    （2）将V1mL 1.0mol/L HCl溶液和V2mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度，实验结果如图所示（实验中始终保持V1+V2=50mL）．下列叙述正确的是B．
    A．做该实验时环境温度为22℃
    B．该实验表明化学能可能转化为热能
    C．NaOH溶液的浓度约为1.0mol/L
    D．该实验表明有水生成的反应都是放热反应
    （3）关于用水制取二级能源氢气，以下研究方向不正确的是A、C．
    A．组成水的氢和氧都是可以燃烧的物质，因此可研究在不分解的情况下，使氢气成为二级能源
    B．设法将太阳能聚焦产生高温，使水分解产生氢气
    C．寻找催化剂使水分解，同时释放能量
    D．寻找特殊化学物质用于开发廉价能源，以分解水取得能源
    （4）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫．
    ①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1=-393.5kJ•mol-1
    ②CO2（g）+C（s）═2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol-1
    ③S（s）+O2（g）═SO2（g）△H3=-296.0kJ•mol-1
    请写出CO与SO2反应的热化学方程式：2CO（g）+SO2（g）═S（s）+2CO2（g）△H=-270 kJ•mol-1．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列关于溶液说法不正确的是（　　）
    A．常温下，浓度均为0.2mol•L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中，都存在电离平衡和水解平衡，分别加入NaOH固体恢复到原来的温度，c（CO32- ）均增大
    B．已知乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，在物质的量浓度均为0.1 mol•L-1的NaA和NaB混合溶液中，c（Na+）＞c（B-）＞c（A-）＞c（ OH-）＞c（HA）＞c（HB）＞c（H+）
    C．pH相同的CH3COONa溶液、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液，其浓度：c（CH3COONa）＞c（C6H5ONa）＞c（ Na2CO3）＞c（NaOH）
    D．一定温度下，pH相同的溶液，由水电离产生的c（H+）相同

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．如图所示为苯和溴取代反应的实验改进后的装置图，其中A为具支试管改制成的反应容器，在其下端开了一个小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑粉．

    填写下列空白：?
    （1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就发生反应．该反应中铁屑粉的作用是催化剂写出A中所发生反应的化学方程式（有机物写结构简式）：
    （2）试管C中苯的作用是吸收Br2蒸气；反应开始后，观察D和E两支试管，看到的现象为D、E液面上有白雾，D管中石蕊试液变红，E中有淡黄色沉淀生成
    （3）F中发生反应的离子方程式为H++OH-=H2O
    （4）在上述整套装置中，采取了防倒吸措施的装置是DEF（填字母代号）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    15．纳米碳酸钙有广泛的应用前景．用下图所示装置，在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2可制得纳米级碳酸钙．D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去．
    I．可选用的药品有：a．石灰石  b．饱和氯化钙溶液  c.6mol•L-1盐酸d．氯化铵  e．氢氧化钙
    （1）A中制备气体时，所需药品是（选填字母序号）ac，B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是除去二氧化碳中的氯化氢，E中发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
    （2）在实验过程中，向C中通入气体是有先后顺序的，应先通入气体的化学式为NH3．
    （3）写出制纳米级碳酸钙的化学方程式CaCl2+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl．
    （4）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级将少量碳酸钙加水充分搅拌，用一束可见光照射，观察是否发生丁达尔现象，若有丁达尔现象则为纳米级，若没有丁达尔现象则不是纳米级．
    II．经分析在上述氯化铵样品中含有杂质碳酸氢钠．为了测定氯化铵的质量分数，设计如下实验流程：

    （5）所加试剂A的化学式为Ca（OH）2或Ba（OH）2，操作B为过滤．
    （6）样品中氯化铵的质量分数的表达式为$\frac{{W}_{1}-\frac{84}{100}{W}_{2}}{{W}_{1}}$×100%或$\frac{{W}_{1}-\frac{84}{197}{W}_{2}}{{W}_{1}}$×100%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．已知1-丙醇和2-丙醇的结构简式如下：
    1-丙醇：；2-丙醇：．

    （1）如图1是这两种物质的其中一种的核磁共振氢谱，并且峰面积比分别为1：1：6，据此可知该物质是2-丙醇（填名称）；关于1-丙醇和2-丙醇的说法正确的是ABD（多项选择）；
    A．发生消去反应生成相同产物       B．都能溶于水，也可溶于有机溶剂
    C．2-丙醇与1-丙醇互为同系物       D．都可以发生分子间脱水成醚
    已知：1-溴丙烷沸点：71℃1-丙醇沸点：97.1℃正丙醚沸点：90℃
    实验室可以按图2装置制备1-溴丙烷．将1-丙醇和浓硫酸、溴化钠一起加热（加入几粒沸石），保持69-72℃继续回流2h．蒸馏，收集68-90℃馏出液，用碳酸钠溶液洗至中性，再蒸馏，收集68-76℃馏出液即1-溴丙烷．
    （2）A装置名称蒸馏烧瓶；
    （3）发生的有机反应的化学方程式为CH3CH2CH2OH+HBr$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CH2CH2Br+H2O．
    （4）为了防止副产物过多，本实验所用硫酸的浓度最好是：C．
    A.10%     B.30%   C.70%   D.98.3%
    （5）也可以利用丙烯和HBr加成来制备．丙烯是石油裂解的产物，可直接作原料．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法．
    I．已知反应Fe2O3（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）△H=-23.5kJ•mol-1，该反应在1000℃的平衡常数等于4．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，应经过l0min后达到平衡．
    （1）CO的平衡转化率=60%
    （2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是d．
    a．提高反应温度
    b．增大反应体系的压强
    c．选取合适的催化剂
    d．及时吸收或移出部分CO2
    e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
    Ⅱ．高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．请根据图示回答下列问题：

    （3）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）=0.15mol/（L•min）．
    （4）已知氢气的燃烧热286kJ/mol，请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式CH3OH（g）+O2（g）=2H2O（l）+CO（g）△H=-481kJ/mol．
    （5）若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
    容器反应物投入的量反应物的
    转化率    		CH3OH的浓度能量变化
    （Q1、Q2、Q3均大于0）
    甲1mol CO和2mol H2α1c1放出Q1kJ热量
    乙1mol CH3OHα2c2吸收Q2kJ热量
    丙2mol CO和4mol H2α3c3放出Q3kJ热量
    则下列关系正确的是ADE
    A．c1=c2B.2Q1=Q3C.2α1=α3D．α1+α2=1E．该反应若生成1mol CH3OH，则放出（Q1+Q2）kJ热量
    Ⅲ．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图．回答下列问题：

    （6）B极上的电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O．
    （7）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为1.12L（标况下）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    20．（1）已知反应：H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H1
    N2（g）+2O2═2NO2（g）△H2
    $\frac{1}{2}$N2（g）+$\frac{3}{2}$H2（g）═NH3（g）△H3
    利用上述三个反应，计算4NH3（g）+7O2（g）═4NO2（g）+6H2O（g）的反应焓变为6△H1+2△H2-4△H3（用含△H1、△H2、△H3的式子表示）．
    （2）已知：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=a kJ•mol-1
    2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-220kJ•mol-1
    H-H、O=O和O-H键的键能分别为436kJ•mol-1、496kJ•mol-1和462kJ•mol-1，则a为+130．

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