题目列表(包括答案和解析)
实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
材料一:小组交流摘录
学生1;加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4。
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色硫固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+SCu2S(黑色)。
材料二:探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化。
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸,黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、于燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少10%左右。
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是________________________;D、E两支试管中CCl4的作用是____________________________________。
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:____________________________________。
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故。请你设计实验验证学生1的猜想_______________________________________。
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是_______________________。(写化学式)
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对此,学生2提出的猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性。
你的猜想是:____________________________________。
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:_____________________________________。
(16分)已知二元酸H2A在水中存在以下电离:H2A===H++HA-, HA-H++A2-,试回答下列问题:
(1)NaHA溶液呈________性,理由是 。
(2)某温度下,向10 mL 0.1 mol/L NaHA溶液中加入0.1 mol/L KOH溶液V mL至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是________(填写字母)。
A.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+c(A2-) | B.水的离子积KW=c2(OH-) |
C.V=10 | D.c(K+)<c(Na+) |
已知二元酸H2A在水中存在以下电离:H2A===H++HA-, HA-H++A2-,试回答下列问题:
(1)NaHA溶液呈________性,理由是 。
(2)某温度下,向10 mL 0.1 mol/L NaHA溶液中加入0.1 mol/L KOH溶液V mL至中性,此时溶液中以下关系一定正确的是________(填写字母)。
A.c(Na+)+c(K+)=c(HA-)+c(A2-) B.水的离子积KW=c2(OH-)
C.V=10 D.c(K+)<c(Na+)
(3)已知难溶物CaA在水中存在溶解平衡;CaA(s) Ca2++A2-;ΔH>0。
①温度升高时,Ksp________(填“增大”、“减小”或“不变”,下同)。
②向浊液中通入HCl气体,c(Ca2+)________,原因是 。
(4)在粗制CuSO4·5H2O晶体中常含有杂质Fe2+。在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3。甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol·L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0 mol·L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为________,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为_______,通过计算确定上述方案______(填“可行”或“不可行”)。
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