【题目】某学习小组利用下图装置探究铜与浓H2SO4的反应（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）。
资料：微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应：Cu2++4OH =[Cu(OH)4]2，[Cu(OH)4]2溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。
编号 | 实验用品 | 实验现象 | |
I | 10mL 15mol/L 浓H2SO4溶液 | 过量铜片 | 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生大量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失。 |
II | 10mL 15mol/L 浓H2SO4溶液 | 适量铜片 | 剧烈反应，品红溶液褪色，150℃时铜片表面产生少量黑色沉淀，继续加热，250℃时黑色沉淀消失。 |
（1）A中反应的化学方程式是________。
（2）将装置C补充完整并标明所用试剂________。
（3）实验I中，铜片表面的黑色沉淀可能含CuO、Cu2S或CuS。为探究黑色沉淀的成分，取出反应后的铜片，用水小心冲洗后，进行下列操作：
|
|
i. 黑色沉淀脱落，一段时间后，上层溶液呈无色。 | ii. 开始时，上层溶液呈无色，一段时间后，上层溶液呈淡蓝色。 |
甲认为通过上述两个实验证明黑色沉淀不含CuO，理由是________。
②乙同学认为仅通过颜色判断不能得出上述结论，理由是______。需要增加实验iii，说明黑色沉淀不含CuO，实验iii的操作和现象是_______。
（4）甲同学对黑色沉淀成分继续探究，补全实验方案：
编号 | 实验操作 | 实验现象 |
iv | 取洗净后的黑色沉淀，加入适量_____溶液，加热。 | 黑色沉淀全部溶解，试管上部出现红棕色气体，底部有淡黄色固体生成。 |
（5）用仪器分析黑色沉淀的成分，数据如下：
150℃取样 | 230℃取样 |
铜元素3.2g，硫元0.96g。 | 铜元素1.28g，硫元0.64g。 |
230℃时黑色沉淀的成分是__________。
（6）为探究黑色沉淀消失的原因，取230℃时的黑色沉淀，加入浓H2SO4，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成，试管底部出现淡黄色固体，溶液变蓝。用化学方程式解释原因____。
（7）综合上述实验过程，说明Cu和浓H2SO4除发生主反应外，还发生着其他副反应，为了避免副反应的发生，Cu和浓H2SO4反应的实验方案是______。
【答案】Cu＋2H2SO4(浓)
CuSO4＋SO2↑＋2H2O 
NaOH溶液 实验i和ii对比，上层溶液颜色不同，说明CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+，i中上层溶液无色，说明不含Cu2+，因此黑色沉淀不含CuO。 溶液中Cu2+浓度过低，无法呈明显的蓝色 取实验i的上层清液，加入过量NaOH溶液，再加入一定量甘油，振荡，未观察到绛蓝色 HNO3 CuS CuS+2H2SO4
S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O 将烧瓶中10mL15mol/L的浓H2SO4加热至250℃以上，其后加入适量铜片
【解析】
（1）A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水；
（2）二氧化硫属于酸性氧化物，污染空气；
（3）①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+，溶液变蓝；
②溶液中Cu2+浓度过低，无法呈明显的蓝色；检验上层溶液是否含有Cu2+；
（4）试管上部出的现红棕色气体是NO2，底部淡黄色固体是S单质；
（5）根据n(Cu):n(S)可计算化学式；
（6）取230℃时的黑色沉淀，加入浓H2SO4，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成说明放出二氧化硫气体，试管底部出现淡黄色固体S，溶液变蓝说明有CuSO4生成，根据得失电子守恒配平方程式；
（7）综合上述实验过程可知加热至250℃时可避免铜与浓硫酸发生副反应。
（1）A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，反应的化学方程式是Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O；
（2）二氧化硫污染空气，所以装置C中盛放NaOH溶液吸收二氧化硫，装置图为；
（3）①CuO与稀H2SO4反应生成Cu2+，溶液变蓝；实验i和ii对比，i中上层溶液无色，说明不含Cu2+，因此黑色沉淀不含CuO。
②如果溶液中Cu2+浓度过低，也无法呈明显的蓝色，所以仅通过颜色判断不能得出黑色沉淀不含CuO的结论；根据资料信息：微量Cu2+与过量NaOH溶液发生反应：Cu2++4OH＝[Cu(OH)4]2，[Cu(OH)4]2溶于甘油形成特征的绛蓝色溶液。因此说明黑色沉淀不含CuO的实验iii的操作和现象是取实验i的上层清液，加入过量NaOH溶液，再加入一定量甘油，振荡，未观察到绛蓝色；
（4）黑色沉淀中加入适量硝酸发生氧化还原反应，硝酸被还原为红棕色气体是NO2，氧化产物是S单质；
（5）230℃取样，铜元素1.28g，硫元0.64g，则n(Cu):n(S)=
，所以230℃时黑色沉淀的成分是CuS；
（6）取230℃时的黑色沉淀，加入浓H2SO4，加热至250℃时，黑色沉淀溶解，有刺激性气味的气体生成说明放出二氧化硫气体，试管底部出现淡黄色固体S，溶液变蓝说明有CuSO4生成，反应方程式是CuS+2H2SO4
S↓+CuSO4+SO2↑+2H2O；
（7）将烧瓶中10mL15mol/L的浓H2SO4加热至250℃以上，其后加入适量铜片只发生Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
智能训练练测考系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】[化学——选修5：有机化学基础]
A(C3H6)是基本有机化工原料，由A制备聚合物C和
合成路线如图所示（部分条件略去）。
已知：
（1）A的名称是____；B中含氧官能团名称是____。
（2）C的结构简式____；D-E的反应类型为____。
（3）E-F的化学方程式为____。
（4）B的同分异构体中，与B具有相同官能团且能发生银镜反应，其中核磁共振氢谱上显示3组峰，且峰面积之比为6:1:1的是____（写出结构简式）。
（5）等物质的量的
分别与足量NaOH、NaHCO3反应，消耗NaOH、NaHCO3的物质的量之比为____；检验
其中一种官能团的方法是____（写出官能团名称、对应试剂及现象）。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下：
已知：①RCHO+CH3CHO
RCH=CHCHO
②
③
+HCHO
+HCOO-
回答下列问题：
（1）E中含氧官能团名称为_________非含氧官能团的电子式为_______。E的化学名称为苯丙炔酸，则B的化学名称为__________。
（2）C→D的反应类型为__________。B→C的过程中反应①的化学方程式为 ________。
（3）G的结构简式为_________。
（4）写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式________。
①遇FeCl3溶液显紫色；②能发生银镜反应；③分子中有五种不同化学环境的氢且个数比为1:1:2:2:4
（5）写出用甲醛和乙醇为原材料制备化合物C(CH2ONO2)4的合成路线（其他无机试剂任选，合成路线流程图示例见本题题干）。_________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】某工厂用软锰矿（主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等杂质）为原料制备MnO2和Zn（干电池原料），其简化流程如下：
已知：反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。回答下列问题：
（1）滤渣1中除了SiO2以外，还有一种淡黄色物质，该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的，请写出该反应还原产物的化学式____。
（2）反应Ⅱ中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属，请写出该反应的离子方程式______。
（3）反应Ⅲ中X可以是______。（填字母代号）它的作用是______。
a．MgO b．Zn(OH)2 c．Cu2(OH)2CO3 d．MnCO3
（4）反应Ⅳ中电极均是惰性电极，写出阴极电极反应式_______________。
（5）已知：H2S的电离常数K1=1.0×107，K2=7.0×1015。0.1 mol/L NaHS的pH__7(填“＞”“＝”或“＜”），理由是____。
（6）在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L1 Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS浓度为1.0×104 mol·L1时，Mn2+开始沉淀，则a=_____。[已知：Ksp(MnS)=1.4×1015]
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】用纳米Fe/Ni复合材料能去除污染水体的NO3，Ni不参与反应。离子在材料表面的活性位点吸附后发生反应，活性位点被其他附着物占据会导致速率减慢（NH4+无法占据活性位点）。反应过程如图所示：
（1）酸性环境中，纳米Fe/Ni去除NO3分两步，将步骤ii补充完整：
ⅰ.NO3+Fe+2H+=NO2+Fe2++H2O
ⅱ.□ +□ +□H+=□Fe2++□ +□ ______
（2）初始pH=2.0的废液反应15min后，出现大量白色絮状物，过滤后很快变成红褐色，结合化学用语解释整个变化过程的原因_________。
（3）水体初始pH会影响反应速率，不同pH的硝酸盐溶液与纳米Fe/Ni反应时，溶液中随时间的变化如图1所示。（注：c0(NO3)为初始时NO3的浓度。）
①为达到最高去除率，应调水体的初始pH=______。
②t<15min，pH=2.0的溶液反应速率最快，t>15min，其反应速率迅速降低，原因分别是_______。
（4）总氮量指溶液中自由移动的所有含氮微粒浓度之和，纳米Fe/Ni处理某浓度硝酸盐溶液时，随时间的变化如图2所示。40min时总氮量较初始时下降，可能的原因是_____。
（5）利用电解无害化处理水体中的NO3，最终生成N2逸出。其装置及转化图如图所示：
①阴极的电极反应式为___________。
②生成N2的离子方程式为_________。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)可作有机合成的催化剂。用碳酸锶矿石(含少量BaCO3、FeO、SiO2等杂质)制备高纯六水氯化锶晶体的过程如图所示。
已知：
I．25℃，Ksp[Fe(OH)3]=1．0×10-38 ，Ksp[Fe(OH)2]=1．0×10-16
Ⅱ．SrCl2·6H2O晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。
请回答：
(1)步骤①中将矿石制成浆液能加快反应速率的原因是_____________________________。
(2)在“浆液”中加入工业盐酸，测得锶的浸出率与温度、时间的关系如图所示：
据此合适的工业生产条件为_________________________。
(3)步骤②“溶液”中加入30％的H2O2，其作用是_____________________________(用离子方程式表示)。
(4)步骤③所得滤渣的主要成分除Fe(OH)3外，还有_______________________(填化学式)；25℃，为使Fe3+沉淀完全需调节溶液pH值最小为_____________(当离子浓度减小至1．0×10-5mol·L-1时，可认为沉淀完全)。
(5)关于上述流程中各步骤的说法，正确的是___________(填标号)。
A．步骤④用60℃的热水浴加热蒸发至有晶膜出现
B．步骤④冷却结晶过程中应通入HC1气体
C．步骤⑤干燥SrCl2·6H2O晶体可以采用减压干燥
(6)为测定所得SrCl2·6H2O(Mr=267)晶体样品的纯度，设计了如下方案：称取1．10g样品溶解于适量水中，向其中加入含AgNO31．70g的AgNO3溶液(溶液中除Cl-外，不含其它与Ag+反应生成沉淀的离子)，C1-即被全部沉淀。然后用含Fe3+的溶液作指示剂，用0．100 mol·L-1的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3溶液，使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出，当___________时达到滴定终点，用去NH4SCN溶液20．00 mL，则原SrCl2·6H2O晶体的纯度为________________％(计算结果保留1位小数)。
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】室温下，某二元碱X(OH)2水溶液中相关组分的物质的量分数随溶液pH变化的曲线如图所示，下列说法正确的是
A. Kb2的数量级为10-5
B. X(OH)NO3水溶液显酸性
C. 等物质的量的X(NO3)2和X(OH)NO3混合溶液中c(X2+)>c[X(OH)+]
D. 在X(OH)NO3水溶液中，c[X(OH)2]+c(OH-)=c(X2+)+c(H+)
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】铝土矿是冶炼金属铝的重要原料，其中主要成分为 Al2O3、Fe2O3 等。工业上可 NaOH 溶解 Al2O3 使 其与杂质分离：Al2O3+2NaOH═2NaAlO2+H2O
（1）找出上述反应中化合价为负值的元素，写出其原子的电子式_____。
（2）同温同压下，上述元素形成的气体密度最大的物质的分子式为_____。
（3）上述反应中两种金属元素对应单质的活泼性强弱关系为：____，从原子结构的角度分 析其原因：_________。
（4）若根据化学性质进行物质分类，则 Al2O3 属于______氧化物，据此推测下列反应方程式正确的是______。
A．Al2O3+3H2O═2Al（OH）3
B.2Al（OH）3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O
C．Al（OH）3+NaOH═NaA1O2+2H2O
D NaAlO2+4HCl═AlCl3+2H2O
查看答案和解析>>
科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】断开1 mol AB(g)分子中的化学键使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量称为A—B键的键能。下表列出了一些化学键的键能E：
化学键 | H—H | Cl—Cl | O===O | C—Cl | C—H | O—H | H—Cl |
E/kJ·mol－1 | 436 | 247 | x | 330 | 413 | 463 | 431 |
请回答下列问题：
如图表示某反应的能量变化关系，则此反应为________(填“吸热”或“放热”)反应，其中ΔH＝______________(用含有a、b的关系式表示)。
若图示中表示反应 H2(g)＋O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1，则b＝________kJ·mol－1，x＝__________。
(3)历史上曾用“地康法”制氯气，这一方法是用CuCl2作催化剂，在450 ℃利用空气中的氧气跟氯化氢反应制氯气。反应的化学方程式为___________________________________。若忽略温度和压强对反应热的影响，根据上题中的有关数据，计算当反应中有1 mol电子转移时，反应的能量变化为______________。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com
