題目列表(包括答案和解析)
硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料。銅不能與稀硫酸直接反應,本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全,通過蒸發、結晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。
(1)圖1燒瓶中發生的反應的離子反應方程式為: 。
(2)圖2是圖1的改進裝置,其優點有:
① ;
② 。
(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
第一組:以空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應。
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發現在常溫下幾乎不反應。向反應液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,即發生反應。反應完全后向其中加物質甲調節pH到3―4,產生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發、結晶,濾渣作催化劑循環使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4。)
請回答下列問題:
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質是 (填字母序號)。
a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應0.5h后,升溫到60℃,持續反應1 h后,過濾、蒸發結晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.6g。
請回答下列問題:
③加熱時溫度不宜過高的原因是 ,晶體采用酒精淋洗的優點是 。
④上述兩種氧化法中,更符合綠色化學理念的是 (填“第一組”或“第二組”),理由是 、
、 。
硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料。制備硫酸銅是無機化學實驗教學中一個重要的實驗。由于銅不能與稀硫酸直接反應,實驗中將濃硝酸分次加入到銅粉與稀硫酸中,加熱使之反應完全,通過蒸發、結晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。
(1)圖1中,A儀器的名稱為 ,燒瓶中發生的離子反應方程式為 。
(2)圖2是圖1的改進裝置,改進的目的是 。
(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
第一組:空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應。
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發現在常溫下幾乎不反應。向反應液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,反應完全后,向其中加物質甲調節pH到3~4,產生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發、結晶,濾渣作催化劑循環使用。
(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4。)
請回答下列問題:
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質是 (填字母序號)。
a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應0.5h后,升溫到60℃,持續反應1 h后,過濾、蒸發結晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.6g。
請回答下列問題:
③該反應的離子反應方程式為 。
④控制溫度在50℃和60℃加熱的原因為 ,晶體采用酒精淋洗的優點是
⑤上述兩種氧化法中,更符合綠色化學理念的是 (填“第一組”或“第二組”),理由是
硫酸銅是一種應用極其廣泛的化工原料。制備硫酸銅是無機化學實驗教學中一個重要的實驗。由于銅不能與稀硫酸直接反應,實驗中將濃硝酸分次加入到銅粉與稀硫酸中,加熱使之反應完全,通過蒸發、結晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。
(1)圖1中,A儀器的名稱為 ,燒瓶中發生的離子反應方程式為 。
(2)圖2是圖1的改進裝置,改進的目的是 。
(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
第一組:空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應。
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發現在常溫下幾乎不反應。向反應液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,反應完全后,向其中加物質甲調節pH到3~4,產生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發、結晶,濾渣作催化劑循環使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4。)
請回答下列問題:
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質是 (填字母序號)。a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應0.5h后,升溫到60℃,持續反應1 h后,過濾、蒸發結晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.6g。請回答下列問題:
③該反應的離子反應方程式為 。
④控制溫度在50℃和60℃加熱的原因為 ,晶體采用酒精淋洗的優點是 。
⑤上述兩種氧化法中,更符合綠色化學理念的是 (填“第一組”或“第二組”),理由是 。
(16分)實驗室用銅制取硫酸銅,將適量硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全,通過蒸發、結晶得到硫酸銅晶體。
(1)為了節約原料,硫酸和硝酸的物質的量之比最佳為: : ;
為了吸收該反應中產生的尾氣,請選擇下列中合適的裝置 。
(2)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
第一組:以空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器X中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應。
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發現在常溫下幾乎不反應。向反應液中加少量FeSO4,即發生反應,生成硫酸銅。反應完全后,加物質甲調節pH ,鐵元素全部沉淀(一般認為鐵離子的濃度下降到10-5 mol·L-1,就認為沉淀完全。已知: Ksp[Fe((OH)3]≈10-38)然后過濾、濃縮、結晶。
請回答下列問題:
①方案1中的儀器X名稱是 。
②方案2為了使鐵離子全部沉淀,應調節pH至少為_________。
③方案2中甲物質可選用的是 。
A、 CaO B、NaOH C、CuCO3 D、Cu2(OH)2CO3 E、Fe2(SO4)3
④方案2中加入少量FeSO4可加速銅的氧化,用離子方程式解釋其原因
。
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL10%的H2O2,反應0.5h,升溫到60℃,持續反應1 h后,過濾、蒸發濃縮、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5g。
請回答下列問題:
⑤反應時溫度控制在50℃~60℃不宜過高的原因是
⑥本實驗CuSO4·5H2O的產率為 。
說明:1、文字簡答題以關鍵詞到位為準,按點給分;
2、化學用語書寫:(1)方程式未配平不得分、無條件扣一半分值;
(2)化學式書寫錯誤得0分;
3、寫名稱或化學式正確的正常給分;
4、其他合理解法正常給分。
第Ⅰ卷(選擇題,共64分)
一、二:選擇題
題 號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答 案
B
A
C
D
D
B
A
C
AD
AC
C
B
AD
B
CD
D
第Ⅱ卷(非選擇題 共86分)
三、(共2小題,22分)
17.(8分)
(1)ABDC(2分)(顛倒不得分)
(2)左(1分), 繼續往左盤小燒杯中慢慢加少量樣品,使指針指向標尺中間,直至天平平衡(1分)
(3)引流(1分) 防止液體局部過熱,液滴濺出(1分)
(4)沉淀后靜置,向上層清液中加入CaCl2溶液,觀察是否有沉淀生成,若無沉淀生成,則說明沉淀完全,反之則沉淀不完全。(1分)取最后一次洗滌液少許,滴入數滴K2CO3溶液(或AgNO3溶液等也可),若無沉淀產生,即沉淀洗滌干凈。(1分)
18(共14分)
(1)分液漏斗(1分)。Cu+4H++2NO3―=Cu2++2NO2↑+2H2O(或NO的方程式也可)(2分)。
(2)安全瓶(防止倒吸等)(1分)
(3)①坩堝(1分) ②b(1分) ③Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O(2分)
④防止雙氧水分解(1分),酒精與水互溶且極易揮發,減少晶體溶解(1分),第二組(2分)
理由:第一組中的方案1需要加熱,消耗能源,方案2所得產品含有鐵元素雜質。而第二組方案幾乎不產生有害氣體,且所得產品純度較高。(2分)
四、(共2小題,18分)
19、(8分)(1)三角錐型、平面三角形、四面體(一個1分,共3分)
(2)H2O2、C2H6、CH3NH2、N2H4(H2N―NH2)(各1分,共2分,任寫2種),O22―(1分)
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