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Ⅰ.某研究性学习小组用10g胆矾制取CuO,并证明CuO可以催化H2O2的分解反应.
(1)首先制备CuO,实验步骤如下,请完成缺少的步骤:
①称取10g胆矾,放入小烧杯中,再加水溶解;②向小烧杯中滴加NaOH溶液,至产生大量沉淀;③用酒精灯在石棉网上加热小烧杯,至沉淀物完全黑色;④将以上混合物过滤,洗涤,
干燥
干燥
,然后研细;⑤检查④中洗涤是否完全的操作是
取最后几滴洗涤液,加入BaCl2溶液,若无浑浊,证明沉淀已洗净
取最后几滴洗涤液,加入BaCl2溶液,若无浑浊,证明沉淀已洗净

(2)用图1所示,按表中设计实验方法,证明CuO能催化7%H2O2溶液的分解,并与MnO2的催化效果进行比较.
实验序号 双氧水体积 催化剂 待测数据
a 15mL
b 15mL 0.5g CuO
c 15mL 0.5g MnO2
①从设计原理看,实验中的待测数据是
相同时间内产生气体的体积(或产生相同体积气体所需要的时间)
相同时间内产生气体的体积(或产生相同体积气体所需要的时间)

②为探究CuO在实验b中是否起催化作用,除与
a比较外,还应补充以下实验(不必写具体操作):
A.证明CuO化学性质在反应前后是否改变;
B.
CuO的质量在反应前后是否发生改变
CuO的质量在反应前后是否发生改变

Ⅱ.摩尔盐[(NH42SO4?FeSO4?6H2O]
在空气中比一般亚铁盐稳定,是化学分析中常用的还原剂.某研究性学习小组用图2所示的实验装置来制取摩尔盐,实验步骤如下,回答下列问题:
(1)用30%的NaOH溶液和废铁屑(含少量油污、铁锈、FeS等)混合、煮沸、冷却、分离,将分离出的NaOH溶液装入③中.
(2)利用容器②的反应,向容器①中通入氢气,应关闭活塞
A
A
,打开活塞
B、C
B、C
(填字母).向容器①中通入氢气的目的是
赶走硫酸铵溶液中的溶解O2和容器①液面上部的O2,防止Fe2+被氧化为Fe3+
赶走硫酸铵溶液中的溶解O2和容器①液面上部的O2,防止Fe2+被氧化为Fe3+

(3)待锥形瓶中的铁屑快反应完时,关闭活塞B、C,打开活塞A,继续产生的氢气会将锥形瓶中的硫酸亚铁(含极少部分未反应的稀硫酸)压到饱和硫酸铵溶液的底部.在常温下放置一段时间,试剂瓶底部将结晶出硫酸亚铁铵,抽滤,制得硫酸亚铁铵晶体.图3是抽滤装置的一部分,其中正确的是
A
A
.(填A或B)
(4)为了确定产品中亚铁离子的含量,研究小组用滴定法来测定.若取产品24.50g配成100mL溶液,取出10.00mL用0.1000mol?L-1KMnO4酸性溶液滴定,消耗KMnO4溶液10.00mL.
已知高锰酸钾与Fe2+的离子方程式为:MnO
 
-
4
+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O
试求产品中摩尔盐的质量分数
80%
80%
.(NH42SO4?FeSO4?6H2O的相对分子质量为392.
分析:Ⅰ.(1)④、混合物过滤,洗涤,干燥后才能研细.
⑤、由工艺流程可知④中的CuO可能含有硫酸铜、硫酸钠杂质,用BaCl2溶液检验洗涤后的滤液中是否含有硫酸根.
(2)①由表中信息可知,双氧水、催化剂一定,比较催化能力,相同时间内生成的气体体积越多(或产生相同体积气体所需要的时间越短),催化能力越强.
②催化剂在反应前后,化学性质不变,质量不变.
Ⅱ.(2)由装置图可知,容器②的长导管插入液面以下,氢气只能从容器②的短导管出来,经过容器③加向容器①中.
通入氢气排尽装置内空气,防止Fe2+氧化.
(3)布氏漏斗的颈下口斜口与抽滤瓶的支管相对.
(4)根据关系式5Fe2+~MnO4-计算24.50g产品中Fe2+的物质的量,由(NH42SO4?FeSO4?6H2O可知Fe2+的物质的量等于莫尔盐的物质的量,再根据m=nM计算莫尔盐的质量,利用质量分数定义计算.
解答:解:Ⅰ.(1)④、混合物过滤,洗涤,干燥后才能研细;
故答案为:干燥.
⑤、由工艺流程可知④中的CuO可能含有硫酸铜、硫酸钠杂质,取最后几滴洗涤液,加入BaCl2溶液,若无浑浊,证明沉淀已洗净.
故答案为:取最后几滴洗涤液,加入BaCl2溶液,若无浑浊,证明沉淀已洗净.
(2)①由表中信息可知,双氧水、催化剂一定,比较催化能力,相同时间内生成的气体体积越多(或产生相同体积气体所需要的时间越短),催化能力越强.所以应测量的数据为相同时间内产生气体的体积(或产生相同体积气体所需要的时间).
故答案为:相同时间内产生气体的体积(或产生相同体积气体所需要的时间).
②催化剂在反应前后,化学性质不变,质量不变.故还需CuO的质量在反应前后是否发生改变.
故答案为:CuO的质量在反应前后是否发生改变.
Ⅱ.(2)由装置图可知,向容器①中通入氢气,应关闭活塞A,打开活塞B、C.
硫酸铵溶液中的溶解O2,容器①液面上部有O2,Fe2+易被氧化为Fe3+,通入氢气赶走硫酸铵溶液中的溶解O2和容器①液面上部的O2,防止Fe2+被氧化为Fe3+
故答案为:A;B、C;赶走硫酸铵溶液中的溶解O2和容器①液面上部的O2,防止Fe2+被氧化为Fe3+
(3)布氏漏斗的颈下口斜口应与抽滤瓶的支管相对,有利于减压抽滤,故A正确,B错误.
故选:A.
(4)令24.50g产品中Fe2+的物质的量为xmol,则:
5Fe2+~~~~~~MnO4-
 5                1
 xmol      0.01L×0.1000mol/L×10                 
所以x=
0.01L×0.1000mol/L×10 ×5
1
=0.05mol.
所以24.50g产品中(NH42SO4?FeSO4?6H2O的为0.05mol,
所以24.50g产品中(NH42SO4?FeSO4?6H2O的质量为0.05mol×392g/mol=19.6g.
所以24.50g产品中(NH42SO4?FeSO4?6H2O的质量分数为
19.6g
24.50g
×100%=80%.
故答案为:80%.
点评:本题以莫尔盐的制备为载体,考察物质分离提纯等有关实验操作、实验原理与装置的理解分析与评价、对催化能力的探究实验的理解、氧化还原反应滴定应用以计算、以及在新情境下综合运用知识解决问题的能力等.题目有一定的难度.需学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力.注意(4)中计算,容易忽略所取溶液体积,为易错点.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(1)某研究性学习小组在实验室中配制1mol/L的稀硫酸标准溶液,然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液.下列有关说法中正确的是
ABD
ABD

A、实验中所用到的滴定管、容量瓶,在使用前均需要检漏;
B、如果实验中需用60mL 的稀硫酸标准溶液,配制时应选用100mL容量瓶;
C、容量瓶中含有少量蒸馏水,会导致所配标准溶液的浓度偏小;
D、酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,即装入标准浓度的稀硫酸,则测得的NaOH溶液的浓度将偏大;
E、配制溶液时,若在最后一次读数时俯视读数,则导致最后实验结果偏大.
F、中和滴定时,若在最后一次读数时俯视读数,则导致最后实验结果偏大.
(2)常温下,已知0.1mol?L-1一元酸HA溶液中c(OH-)/c(H+)=1×10-8
①常温下,0.1mol?L-1 HA溶液的pH=
3
3
;写出该酸(HA)与NaOH溶液反应的离子方程式:
HA+OH-═A-+H2O
HA+OH-═A-+H2O

②pH=3的HA与pH=11的NaOH溶液等体积混合后,溶液中4种离子物质的量浓度大小关系是:
c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-
c(A-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-

③0.2mol?L-1HA溶液与0.1mol?L-1NaOH溶液等体积混合后所得溶液中:
c(H+)+c(HA)-c(OH-)=
0.05
0.05
mol?L-1.(溶液体积变化忽略不计)
(3)t℃时,有pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等体积混合后溶液呈中性,则该温度下水的离子积常数Kw=
1.0×10-13
1.0×10-13

①该温度下(t℃),将100mL 0.1mol?L-1的稀H2SO4溶液与100mL 0.4mol?L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=
12
12

②该温度下(t℃),1体积的稀硫酸和10体积的NaOH溶液混合后溶液呈中性,则稀硫酸的pH(pHa)与NaOH溶液的pH(pHb)的关系是:
pHa+pHb=12
pHa+pHb=12

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科目:高中化学 来源: 题型:

某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验.
实验一 配制并标定醋酸溶液的浓度
量取冰醋酸配制250mL某浓度的醋酸溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定.回答下列问题:
(1)为标定该醋酸溶液的准确浓度,用0.2000mol/L的NaOH溶液对20.00mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
实验序号 1 2 3 4
消耗NaOH溶液的体积(mL) 20.05 20.00 18.80 19.95
则该醋酸溶液的准确浓度为
0.2000
0.2000
mol/L.(保留小数点后四位)
实验二 探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,结果如下:
醋酸浓度(mol/L) 0.00l0 0.0100 0.0200 0.1000
pH 3.88 3.38 3.23 2.88
回答下列问题:
(2)根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是
0.010 0 mol/L 醋酸的pH大于2
0.010 0 mol/L 醋酸的pH大于2

(3)从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度
增大
增大
.(填“增大”、“减小”或“不变”)
实验三 探究温度对醋酸电离程度的影响
(4)请你设计一个实验完成该探究,请简述你的实验方案
用pH计测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH
用pH计测定相同浓度的醋酸在几种不同温度时的pH

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科目:高中化学 来源: 题型:

某研究性学习小组,为了探究电极与原电池的电解质之间关系,设计了下列实验方案:用铝片、铜片、镁片作电极,分别与下列溶液构成原电池,并接电流表.
(1)若电解质溶液为0.5mol/L硫酸,电极为铜片和铝片,则电流计指针偏向
 
(填“铝”或“铜”).铝片上的电极的反应式为
 

(2)若用浓硝酸作电解质溶液,电极为铜片和铝片,则电流计指针偏向
 
(填“铝”或“铜”),铝片为
 
极(填“正”或“负”).铜极上电极反应式为:
 
,正极上发生的电极反应式为
 

(3)若电解质溶液为0.5mol/L氢氧化钠溶液,电极为镁片和铝片,则正极发生的电极反应为
 

通过上述实验探究,你受到的启示是
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

向溴水中加入足量乙醛溶液,可以看到溴水褪色.据此对溴水与乙醛发生的有机反应类型进行如下探究,请你完成下列填空:
Ⅰ.猜测:
(1)溴水与乙醛发生取代反应;
(2)溴水与乙醒发生加成反应;
(3)溴水与乙醛发生
 
反应.
Ⅱ.设计方案并论证:
为探究哪一种猜测正确,某研究性学习小组提出了如下两种实验方案:
方案1:检验褪色后溶液的酸碱性.
方案2:测定反应前用于溴水制备的Br2的物质的量和反应后Br-离子的物质的量.
(1)方案1是否可行?
 
?理由是
 

(2)假设测得反应前用于溴水制备的Br2的物质的量为a mol,
若测得反应后n(Br-)=
 
mol,则说明溴水与乙醛发生加成反应;
若测得反应后n(Br-)=
 
mol,则说明溴水与乙醛发生取代反应
若测得反应后n(Br-)=
 
mol,则说明猜测(3)正确.
Ⅲ.实验验证:某同学在含0.005molBr2的10mL溶液中,加入足量乙酸溶液使其褪色;再加入过量AgN03溶液,得到淡黄色沉淀1.88g(已知反应生成有机物与AgNO3不反应).根据计算结果,推知溴水与乙醛反应的离子方程式为
 

Ⅳ.拓展:
请你设计对照实验,探究乙醛和乙醇的还原性强弱(填写下表).
实验操作步骤 实验现象 结论
 
 
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

照相用的废定影液中含有Na+、[Ag(S2O32]3-、Br-等离子.某研究性学习小组拟通过下列实验程序,对某照相公司的废定影液进行实验处理,回收其中的银和溴.
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已知:4H++2[Ag(S2O32]3-=Ag2S↓+3S↓+3SO2↑+SO42-+2H2
(1)加入锌粉的目的是将溶液中的少量溴化银还原出来,该反应的离子反应方程式为
 

(2)操作Ⅰ的名称是
 
;操作Ⅱ的名称是
 
;操作Ⅲ需要的主要仪器除铁架台、酒精灯、锥形瓶、接液器外,还有
 

(3)液体B中除含有Br-,还有SO42-,检验溶液中存在SO42-的操作是
 

(4)通过上述流程回收银的流程中,从绿色化学的要求看,存在的不足为
 

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