27.(16分)硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓硝酸分多次加入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(装置如图所示)。
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式为: 。
(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜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:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,即发生反应。反应完全后向其中加物质甲调节pH 3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、浓缩、结晶,滤渣作催化剂循环使用。已知:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.7 |
4.8 |
7.6 |
完全沉淀pH |
3.7 |
6.4 |
9.6 |
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是 。
②方案2中甲物质是 ,最后所得晶体中可能含有 (填字母序号)
A、CaO B、NaOH C、CuCO3 D、FeSO4 E、Fe2(SO4)3 F、FeSO4·7H2O
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5g。
请回答下列问题:ww
③加热时温度不宜过高的原因是 ,写出组装减压抽滤装置的注意点
。(至少二点)
④本实验CuSO4·5H2O的产率为 。
上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是 (填“第一组”或“第二组”),理由是 。
26.(15分)(1)已知:在常温下,浓度均为0.1mol·L-1的下列六种溶液的pH:
溶质 |
CH3COONa |
NaHCO3 |
Na2CO3 |
NaClO |
NaCN |
C6H5ONa |
pH |
8.8 |
9.7 |
11.6 |
10.3 |
11.1 |
11.3 |
复分解反应存在这样一个规律:一种较强酸(或碱性较强的物质)可以自发地反应生成较弱酸(或碱性较弱的物质)。依照该规律,请你判断下列反应不能成立的是
(填编号)。
A.CH3COOH+ Na2CO3=NaHCO3+CH3COONa
B.CH3COOH+NaCN=CH3COONa+HCN
C.CO2+H2O+2NaClO=Na2CO3+2HClO
D.CO2+H2O+2C6H5ONa=Na2CO3+2C6H5OH
(2)根据前述信息判断,浓度均为0.05mol·L-1的下列六种物质的溶液中,pH最小的是 (填编号);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是 (填编号)。
①C6H5OH ②CH3COOH ③HCN
④HClO ⑤H2SO4 ⑥HClO4
(3)根据前述信息,写出将过量的氯气通入到少量的碳酸钠溶液中反应的离子方程式:
。
(4)已知CuSO4 + H2S = CuS ↓+ H2SO4 反应成立,是否违反了上述复分解反应规律?你的判断是 (填“是”或“否”),原因是 。(提示:室温下氢硫酸(H2S)K1=1×10-7,K2=1×10-13;CuS的Ksp=6.3×10-36)
(5)标准状况下,向1L含NaOH、Ca(OH)2各0.1 mol的溶液中不断通入CO2至过量,请画出产生的沉淀的物质的量(mol)随CO2通入体积(L)的变化趋势图。
25.(13分)某溶液中的溶质由下列中的几种离子构成:Na+、Fe3+、Cu2+、Ba2+、AlO2-、CO32-、SO32-、SO42-。取该溶液进行有关实验,实验步骤及结果如下:
①向溶液中加入过量稀盐酸,得到气体甲和溶液甲;
②向溶液甲中加入过量NH4HCO3溶液,得到白色沉淀乙、气体乙和溶液乙;
③向溶液乙中加入过量Ba(OH) 2溶液,得到白色沉淀丙、气体丙和溶液丙。
④检验气体甲、气体乙、气体丙,都只含有一种成份,而且各不相同。
请回答下列问题:
(1)只根据实验①能得出的结论是 。
(2)沉淀丙中一定含有 ,可能含有 。
(3)该溶液中肯定存在的离子有 。
(4)气体乙分子的结构式为 。
(5)向溶液甲中加入NH4HCO3溶液至过量,该过程中可能发生反应的离子方程式为
; ;
;(根据需要,可不填完,也可补充)
13.在恒容密闭容器中存在下列平衡:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)。CO2(g)的平衡物质的量浓度c(CO2)与温度T的关系如右图所示。
下列说法错误的是
A.反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的△H>0
B.在T2时,若反应进行到状态D,则一定有v正<v逆
C.平衡状态A与C相比,平衡状态A的c(CO)小
D.若T1、T2时的平衡常数分别为K1、K2,则K1<K2
12.坚决反对运动员服用兴奋剂,是我国支持“人文奥运”的重要体现。某种兴奋剂的结构简式如右图所示,有关该物质及其溶液的说法不正确的是
A.该分子中的氢原子不可能都在同一个平面上
B.1 mol该物质与浓溴水反应时,最多消耗3 molBr2
C.该有机物分子式为C16H16O3
D.滴入酸性高锰酸钾溶液,紫色褪去,不能证明结构中存在碳碳双键
11.已知锌能溶解在NaOH溶液中,生成Na2[Zn(OH)4]和H2。某同学据此设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S、质量为m1的镀锌铁皮与石墨用导线相连,放入6mol/L NaOH溶液中:当石墨棒上不再有气泡产生时,取出铁片用水冲洗、烘干后称量,得质量为m2。下列说法正确的是
A.设锌镀层厚度为h ,锌的密度为ρ ,则
B.锌电极上的电极反应式为Zn+4OH――2e-=[Zn(OH)4]2-
C.锌和石墨形成原电池,外电路中电流从锌流向石墨
D.当石墨不再产生气泡时,如不立即取出铁皮,会使测定结果偏低
10.已知W、X、Y、Z四种短周期主族元素在周期表中的相对位置右图所示,下列有关说
法正确的是
W |
X |
Y |
Z |
A.Y的化学活泼性一定比W强
B.Y元素的原子半径可能比X元素的小
C.Z的气态氢化物的稳定性一定比X的强
D.Z的原子序数可能是X的原子序数的2倍
9.下列表达不正确的是
A.反应2NO2==O2+2NO△H=+116.2kJ/mol 任何情况非自发
B.Na2CO3溶液中:c(Na+)=2c(CO32-)+2c(HCO3-)+2c(H2CO3)
C.表示碳燃烧热的热化学方程式为 C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH =-393.5kJ/mol
D.等物质的量的KHCO3和Ba(OH)2的溶液混合:HCO3-+ Ba2++OH- = BaCO3↓ + H2O
8.NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是
A.22.4LCH4和CH3Cl的混合物所含有的分子数目为NA
B.用惰性电极电解1 L浓度均为2 mol/L的AgNO3与Cu(NO3)2的混合溶液,当有0.2 NA个电子转移时,阴极析出6.4g金属
C.1mol过氧化氢分子中共用电子对数为3NA
D.0.1mol Na2CO3·10H2O在晶体中或溶液中,含有的CO32-离子均小于0.1 NA
7.下列叙述正确的是
A.血红蛋白、牛胰岛素、蚕丝、过氧化氢酶、人造奶油充分水解均可得到氨基酸
B.金刚石、石墨、碳纳米管、C60均有很高的熔、沸点
C.天然气、沼气、酒精、水煤气均属于可再生能源
D.用脱硫处理的煤代替原煤作燃料不能有效减少空气中CO2含量
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