22.(10分)(2009·宁夏高考)碱式碳酸铜可表示为:
xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种.
(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:
①写出xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的化学方程式
________________________________________________________________________.
②实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编
号):
(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l)
③称取23.9 g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7 g残留物,生成4.4 g二氧化碳
和7.2 g水.该样品的结晶水质量为__________g,化学式为__________________.
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为
是否可行?请说明理由.________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析:(1)①与H2反应的化学方程式,利用氧化还原反应原理,把金属Cu还原出来,
碳元素变成CO2,氢元素变成水.
②仪器连接时,洗气瓶要“长进短出”,其中水是观察H2生成速率的.
③残留固体一定是Cu,根据元素守恒可得出Cu的物质的量,根据CO2的质量和碳原
子守恒,可确定x,由总的Cu守恒,减去CuCO3中的Cu,即得出Cu(OH)2的Cu,也
即得出y的值.根据质量守恒,减去CuCO3和Cu(OH)2的质量,即可得出结晶水质量
为1.8 g.该碱式碳酸铜化学式为CuCO3·Cu(OH)2·H2O.
(2)根据xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据元素守
恒和质量守恒,即可得出答案.
答案:(1)①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O
②a→kj→gf(或hi)→de(或ed)→hi(或gf)→bc(或cb)→l
③1.8 CuCO3·Cu(OH)2·H2O
(2)可以.根据反应xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,
依据碱式碳酸铜样品、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成.
21.(10分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”.请就“三大酸”与金属铜反
应的情况,回答下列问题:
(1)我们知道,稀盐酸与铜不反应,但向稀盐酸中加入H2O2后,则可使铜溶解.该反应的化学方程式为____________________________________.
某同学未加入氧化剂,而是设计了一个实验装置,也能使铜很快溶于稀盐酸.请在下面的方框中画出该装置:
(2)在一定体积的18 mol/L的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之反应,被还原的硫酸
是0.9 mol,则该硫酸的实际体积________(填“>”“=”或“<”)100 mL.
有同学提出:若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,可行吗?________(填“可
行”或“不可行”).
(3)将等质量的铜片分别与等体积、过量的浓硝酸和稀硝酸反应,所得到的溶液前者呈绿
色,后者呈蓝色,某同学提出可能是Cu2+浓度不同引起的,你同意这种看法吗?
________(填“同意”或“不同意”),原因是__________________________.
另一同学提出溶液呈“绿色”是溶液中Cu2+与NO2共存的结果,请你设计实验探究此
说法正确与否,简述实验方案、实验现象及由此得出的结论: ____________________.
解析:根据题意不难完成问题(1)中的化学方程式,又因铜与盐酸不反应,故应想到电解
方法.问题(2)中因浓硫酸浓度变小时不能再与铜反应,故易解答.问题(3)中则应从改变
二氧化氮浓度的角度分析.
答案:(1)Cu+H2O2+2HCl===CuCl2+2H2O
作图:以铜为阳极,以盐酸为电解质溶液的电解池装置:
(2)> 可行
(3)不同意 等质量的铜片与等体积、过量的浓硝酸、稀硝酸反应,溶液中Cu2+的浓度
基本相等 将一定量的NO2通入铜片与稀硝酸反应后的溶液中,若溶液呈绿色,则该
同学的结论正确,反之,不正确(其他合理答案也可)
3.0 mol/L.取废腐蚀液200 mL按如下流程在实验室进行实验:
回答下列问题:
(1)上述方法获得的铜粉中含有杂质,除杂所需试剂是________(填化学式).
(2)实验室可用固体KClO3与浓HCl反应制备Cl2,此反应中Cl2既是氧化产物,又是还
原产物.反应的化学方程式为___________________________________________.
(3)下图是实验室制备Cl2并通入FeCl2溶液中获得FeCl3溶液的部分装置.
从下图挑选所需的仪器,完成上述装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管.固定
装置不用画),并标明容器中所装试剂.
(4)实验中,必须控制生成氯气的速度,使导管口逸出的气泡每秒1-2个,以便被FeCl2
溶液完全吸收.控制生成氯气速度的操作是: ______________________________.
(5)按上述流程操作,需称取Fe粉的质量应不少于__________________________ g
(精确到0.1 g),需通入Cl2的物质的量不少于________ mol,加入烧瓶中的KClO3的质
量应不少于________ g(精确到0.1 g).
解析:本题是一道定性分析和定量分析相结合的综合实验题,明确反应原理是解题的关
键.所取溶液中含0.3 mol Cu2+、0.6 mol Fe2+、0.2 mol Fe3+、0.6 mol H+,至少应该加
入铁的物质的量为0.3 mol+0.1 mol+0.3 mol=0.7 mol,即39.2 g.反应后溶液中共有
Fe2+的物质的量为0.3 mol×3+0.6 mol=1.5 mol,至少需通入0.75 mol Cl2才能完全将
Fe2+氧化为Fe3+.至少需要0.25 mol KClO3才能制得0.75 mol Cl2.
答案:(1)HCl(或H2SO4)
(2)KClO3+6HCl(浓)===3Cl2↑+KCl+3H2O
(3)
(4)缓慢旋动分液漏斗的活塞,调节液体滴下的速度
(5)39.2 0.75 30.6
20.(8分)(2010·广州测试)印刷电路的废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放将导致环境污染及资源的浪费.可从该废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用.
测得某废腐蚀液中含CuCl2 1.5 mol/L,含FeCl2 3.0 mol/L,含FeCl3 1.0 mol/L,含HCl
19.(10分)(2010·天津质量调查)有几个实验小组的同学,利用右图装置进行“一器多用”的实验探究(a中盛放的液体均匀慢速滴下;b中盛放的药品足量;若在c、d中盛装液体,则长导管均浸入液面以下),每组同学设想在a、b、c、d中分别盛放不同物质,来制取某种气体并检验其性质.
请你回答以下各组同学在交流实验设计方案中提出的问题:
Ⅰ.(1)若a:浓盐酸;b:高锰酸钾(其氧化性比二氧化锰强很多);c:左侧放干燥的红色
布条,右侧放红色鲜花瓣.在实验过程中c中的现象能够说明
______________________________.d装置中盛放药品的作用是
__________________________________,请写出d中反应的离子方程式:
________________________________________________________________________.
(2)若a:稀盐酸;b:贝壳粉;c:饱和碳酸钠溶液;d:饱和Na2SiO3溶液.在实验过
程中,c中出现的现象是____________________.d中现象是____________,这说明
________________________________________________________________________.
(3)若a:浓氨水;b:生石灰;c:四氯化碳;d:盐酸.在实验过程中,c中出现的现象
是________________________________________________________________________.
写出d中反应的离子方程式:______________________________.
Ⅱ.你认为四组同学在制取气体之前都应进行的操作是________________.你还可以利用
此装置的a和b两部分可制取的气体有(只写一种)_____ _____________.
解析:Ⅰ.(1)本实验目的是验证氯气有无漂白性问题,又因氯气有毒,故要考虑尾气处
理问题.(2)题的目的是探究二氧化碳与碳酸正盐溶液反应及验证碳酸与硅酸酸性强弱问
题.(3)探究氨气在四氯化碳中的水溶性及尾气吸收问题.
Ⅱ针对上述实验流程及装置的使用设计的问题,制备气体就需要检验装置的气密性.
答案:Ⅰ.(1)具有漂白性的是次氯酸,而不是氯气
吸收未反应的氯气,防止污染空气
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(2)有白色沉淀析出 出现混浊 生成不溶性的硅酸,即硅酸的酸性弱于碳酸
(3)冒气泡,接着d中物质回流到c中,流体分层,下层为油状物 NH3+H+===NH
Ⅱ.气密性检查 氧气(或二氧化硫或氢气)(合理答案均可)
18.(8分)(2010·苏北五市调研)检查装置气密性是化学实验中的重要操作之一.试按要求回
答下列问题:
(1)下列仪器或装置在使用前一定要检查气密性的是________(填序号,下同).
A.容量瓶 B.洗气瓶
C.分液漏斗 D.酸(碱)式滴定管
(2)下列关于不进行气密性检查可能导致后果的叙述中,正确的是________.
A.收集不到气体 B.造成环境污染
C.观察到的实验现象有误 D.引发爆炸事故
(3)为检查如图所示简易气体发生装置的气密性,甲、乙两位同学进行了以下操作和方案
设计.
①甲同学认为,只要往漏斗中加水,便可检验其气密性是否良好.经检验他的方案可
行.
则甲同学的操作方案、现象和结论是___________________________________
________________________________________________________________________.
②乙同学设计的方案是:往漏斗中注入一定量的水至浸没长颈漏斗下端.关闭活塞,用
手捂住试管中上部,待漏斗中液面上升一定高度,打开活塞让液面回落后,迅速关闭活
塞,松开手,见漏斗中液面低于试管中液面且不再升降,说明气密性良好.乙同学设计
方案的原理是_______________________________________________________
________________________________________________________________________.
解析:本题考查的是实验的基本操作,起点很低,但难度较大.(1)要检查气密性的地方,
往往与气体的发生、净化、收集等方面有关,所以容量瓶、分液漏斗、滴定管均无需检
查是否漏气,但应该检查是否漏液,选B.
(2)如果不进行气密性检查,可能出现漏气,发生ABC的后果,如果发生堵塞,则可能
发生安全事故,即D,所以选ABCD.
(3)对于气密性的检查而言,主要是从能否形成压强差考虑.
答案:(1)B (2)ABCD
(3)①关闭活塞,通过长颈漏斗向试管加中加水至一定量后,发现漏斗导管中液面高于试
管中的液面,停止加水,液面差保持不变.说明气密性良好 ②乙同学操作在装置不漏
气的情况下,试管上部空间中气体压强小于大气压,故有“漏斗中液面低于试管中液面
且不再升降”的现象
17.(6分)(1)实验室有下列仪器(见下图)
请从a-h中选择适当的仪器填空:
①有0刻度,且0刻度在上方的是__________.
②可以直接加热的是__________.
③可以作为反应容器的是________________.
④使用前需检验是否漏液的是______________.
(2)下图所示为常见仪器的部分结构(有的仪器被放大)
①D的仪器名称是________、A图中液面所示溶液的体积为________mL,C图中的液
面与“0”刻度之间的体积差为________mL.(设A、C中分别盛有无色溶液).
②检查B是否漏水的方法是___________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
答案:(1)g ②c ③bcef ④dgh
(2)①温度计 28.0 21.80
②向容量瓶中注入一定量的水,塞好瓶塞,一手拿瓶,一手轻压瓶塞,把容量瓶向下倒立,停留片刻,观察瓶塞周围是否有水渗出.若不漏水,将瓶塞旋转180°,重复上述操作,仍不漏水,方可使用
16.(2009·临沂质检)化学实验设计和操作中必须十分重视安全问题和环境保护问题,下列实验的设计或操作不合理的是 ( )
①实验室用加热分解KClO3的方法制取O2,排水收集O2后,先停止加热,再拆除实验
装置.
②实验结束后应将固体残渣深埋入土壤中,废液倒入下水道排出.
③给试管中的液体加热时应不时地移动试管,以免暴沸伤人.
④为检验CO气体的纯度,用排空法收集一试管气体,然后移近火焰点燃听有无尖锐爆
鸣声.
A.①② B.①②③④
C.①②④ D.②④
解析:实验室用KClO3热分解法O制2,用排水法收集O2后应先将导管从水槽中取出,
然后再停止加热拆除实验装置;实验结束后应将固体残渣、废液按照实验室的规定放入
指定的容器中;CO的密度与空气的接近,不能用排空气法.
答案:C
15.(2009·湛江测试)下列实验操作正确的是 ( )
①用带橡皮塞的棕色试剂瓶存放浓硫酸 ②将0.1 mol/L的NaOH溶液与0.5 mol/L的CuSO4溶液等体积混合制得氢氧化铜浊液,用于检验醛基 ③实验室制硝基苯要把温度计插在烧杯热水的中部 ④可用FeCl3溶液除去试管内难以刷去的铜迹 ⑤欲测某溶液的pH,需先用蒸馏水润湿pH试纸,再用洁净、干燥的玻璃棒蘸取该溶液滴在试纸上,并与标准比色卡比较 ⑥分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 ⑦蒸馏时,应使温度计水银球上缘与蒸馏烧瓶支管口下缘相平
A.①④ B.③④⑥⑦
C.①③ D.②④⑤
解析:盛放浓硫酸的广口瓶可以用磨口玻璃塞,但不能用橡皮塞,因为浓硫酸能使橡胶炭化,①错;制备新制氢氧化铜时NaOH溶液要过量,②错;制备硝基苯时温度计是控制反应温度,应插入烧杯溶液的中部,③对;FeCl3能与Cu反应:2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2,④对;测定溶液pH时,应用玻璃棒蘸取少量溶液于pH试纸上,不能用蒸馏水润湿pH试纸,否则相当于稀释溶液,⑤错;分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,⑥对;蒸馏时,温度计测定馏分的沸点,应位于蒸馏烧瓶支管口处,⑦对.
答案:B
14.(2010·昆明模拟)下列有关实验的内容正确的是 ( )
A.可用碱式滴定管量取12.85 mL的KMnO4溶液
B.实验室蒸馏石油可用如图甲所示实验装置
C.取用金属钠或钾时,没用完的钠或钾要放回原瓶
D.配制500 mL 0.4 mol/L NaCl溶液,必要的仪器如图乙所示
解析:考查化学实验基本操作的注意事项.A中KMnO4溶液具有强氧化性,不能用碱
性滴定管量取;B中的温度计水银泡应位于蒸馏烧瓶支管口处;C操作正确;D分液漏
斗不需要.
答案:C
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