例15．现拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2).已知实验中可能会发生下列反应: ①2Mg+O22MgO,②3Mg+N2 Mg3N2,③2Mg+CO22MgO+C, ④Mg+H2OMgO+H2↑,⑤Mg3N2 +6H2O =3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 可供选择的装置和药品如下图所示(镁粉.还原铁粉均已干燥.装置内所发生的反应是完全的.整套装置的末端与干燥管相连). 回答下列问题, (1)在设计实验方案时.除装置A.E外.还应选择的装置及其目的分别 . (2)连接并检查实验装置的气密性.实验开始时.打开自来水的开关.将空气从5升的储气瓶压入反应装置.则气流流经导管的顺序是 . (3)通气后.如果同时点燃A.F装置的酒精灯.对实验结果有何影响? .原因是 . (4)请设计一个实验.验证产物是氮化镁: . [解析]本实验的目的是:在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁(Mg3N2). 而在实验中.氧气.二氧化碳和水都能与镁反应.所以在把氮气通入A之前要除去空气中的氧气.二氧化碳和水蒸气.除去氧气要用装置F.除去二氧化碳要用装置D.除去水蒸气要用装置B.并且除去的由前到后的顺序为:二氧化碳-水蒸气(从装置D中会带出水蒸气)-氧气. [答案](1)B 目的是除去空气中的水蒸气.避免反应④发生,D 目的是除去空气中的CO2.避免反应③发生,F 目的是除去空气中的O2.避免反应①发生. (2)j→h→g→d→c→k→l (3)制得的氮化镁将不纯 因为A装置没有排完空气前就加热会让空气中的氧气.CO2.水蒸气等与镁反应 (4)将产物取少量置于试管中.加入适量水.将润湿的红色石蕊试纸置于试管口.如果能够看到润湿的红色石蕊试纸变蓝.则说明产物是氮化镁 例16． 铜在自然界存在于多种矿石中.如: 矿石名称 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 孔雀石 主要成分 CuFeS2 Cu5FeS4 Cu2S CuCO3·Cu(OH)2 请回答下列问题: (1)上表所列铜化合物中.铜的质量百分含量最高的是 . (2)工业上以黄铜矿为原料.采用火法溶炼工艺生产铜.该工艺的中间过程会发生反应:2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑.反应的氧化剂是 . (3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是 ,处理该尾气可得到有价值的化学品.写出其中1种酸和1种盐的名称 . (4)黄铜矿熔炼后得到的粗铜含少量Fe.Ag.Au等金属杂质.需进一步采用电解法精制.请简述粗铜电解得到精铜的原理: . (5)下表中.对陈述Ⅰ.Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是 . 选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断 A 铜绿的主成分是碱酸铜 可用稀盐酸除铜器表面的铜绿 Ⅰ对,Ⅱ对,有 B 铜表易形成致密的氧化膜 铜容器可以盛放浓硫酸 Ⅰ对,Ⅱ对,有 C 铁比铜活泼 例在铜板上的铁钉在潮湿空气中不易生锈 Ⅰ对,Ⅱ对,有 D 蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末是物理变化 硫酸铜溶液可用作游泳池的消毒剂 Ⅰ错,Ⅱ对,无 [解析] (1)上表所列铜化合物中.铜的质量百分含量最高的是Cu2S 解释:CuFeS2:34.8% ,Cu5FeS4:63.5% ,Cu2S:80% ,CuCO3·Cu(OH)2:57.6% (2) 反应的氧化剂是Cu2O.Cu2S 解释:Cu2O.Cu2S的Cu由+1被还原为0价.作氧化剂,Cu2S的S有-2价被氧化为+4价.作还原剂. (3)SO2尾气直接排放到大气中造成环境污染的后果是形成酸雨.处理该尾气可得到有价值的化学品.写出其中1种酸和1种盐的名称硫酸.硫酸铵. 解释:处理SO2尾气一般为循环制备硫酸.和用Ca(OH)2或氨水吸收.可得到CaSO4和(NH4)2SO4等有价值的化学品. (4) 简述粗铜电解得到精铜的原理:电解池中.粗铜作阳极.精铜作阴极.电解质为硫酸铜溶液.阳极上发生氧化反应.Cu失去电子.使Cu单质变为Cu2+进入溶液中Cu- e- == Cu2+,阴极上发生还原反应.Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质.Cu2++ e- == Cu.从而达到精制Cu的目的. 2与CuCO3反应.而且稀盐酸不能于Cu反应.所以稀盐酸可以除铜器表面的铜绿(CuCO3·Cu(OH)2).A正确.铜表面不能形成致密氧化膜,铜和浓硫酸在常温下是反应的.生成硫酸铜.SO2和水.反应很慢.反应过程中放热.随着反应的进行.速率会越来越快的.所以不能用铜制容器装浓硫酸.B错误.因为Fe比Cu活泼.所以Fe-Cu形成的原电池中.Fe作负极.更容易被氧化生绣.C错误.蓝色硫酸铜晶体受热转化为白色硫酸铜粉末.只有旧键的断裂.没有新键的形成(CuSO4·5H2O中.H2O与Cu2+有配位键).故不属于化学变化.只有物理变化,CuSO4可用作消毒剂.但与前者没有因果关系.D正确. 综上所述.答案选AD. [答案]Cu2S (2)Cu2O.Cu2S (3)形成酸雨.会对植物和建筑物造成严重损害 硫酸 硫酸铵 电解池中.粗铜作阳极.精铜作阴极.电解质为硫酸铜溶液.阳极上发生氧化反应.Cu失去电子.使Cu单质变为Cu2+进入溶液中Cu-2e- === Cu2+,阴极上发生还原反应.Cu2+得到电子在阴极上析出Cu单质.Cu2++2e- === Cu.从而达到精制Cu的目的 (5)A D [专题突破]1．为了避免青铜器生成铜绿.以下方法正确的是 A．将青铜器放在银质托盘上 B．将青铜器保存在干燥的环境中 C．将青铜器保存在潮湿的空气中 D．在青铜器的表面覆盖一层防渗的高分子膜 【
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