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在中学化学实验中,通常用无水硫酸铜来检验少量水的存在.由于无水硫酸铜吸湿性很强,需要现制现用.
方法甲:取2药匙细小的硫酸铜晶体置于
 
中研碎后放入坩埚,将坩埚放在
 
上用小火慢慢加热并用玻璃棒不停搅拌,最后将坩埚移入
 
中进行冷却(请选用合适仪器填空:表面皿、研钵、烧杯、通风橱、试管夹、干燥器、泥三角).
方法乙:取2药匙研碎的硫酸铜晶体于小烧杯中,加入20mL浓硫酸(质量分数不低于98%),并用玻璃棒搅拌,静置5min后倾去浓硫酸,用无水乙醇洗涤数次,倒在滤纸上晾干.
[交流与讨论]
(1)方法甲中,加热温度稍高时会出现变黑现象,原因是
 
(用化学方程式表示).
(2)方法乙中,浓硫酸的作用是
 
;为了不浪费药品,对无水乙醇洗涤液进行再生的方法是
 
,所用的主要玻璃仪器有烧瓶、接液管、锥形瓶
 
等.
(3)用制得的无水硫酸铜检验某双氧水中是否含水时,除了发现固体变蓝外,还发现该双氧水中有气泡产生,对此你有何猜想
 
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(4)目前工业上正积极探索用浓HNO3作氧化剂,用Cu与浓H2SO4、浓HNO3反应,采取间歇加热、逐渐加入浓HNO3的方法来制备CuSO4?5H2O的新工艺.模拟制备装置如右图所示.
[问题一]如图装置中,分液漏斗内装的液体是
 
,反应结束时,获取CuSO4?5H2O的操作过程是先
 
,趁热将三颈瓶中的液体倒入烧杯中冷却,析出晶体CuSO4?5H2O,过滤、晾干.
[问题二]工业上用石灰乳吸收尾气,除了防止环境污染外,还能得到了有经济实用价值的副产品--亚硝酸钙.尾气吸收生成亚硝酸钙的化学方程式是
 
分析:方法甲:研碎物体在研钵中进行,硫酸铜易吸水;
[交流与讨论]
(1)由元素守恒及物质的颜色可知黑色固体物质只能是CuO;
(2)从浓硫酸的性质与蒸馏的基本操作的仪器与注意事项进行分析;
(3)一般情况下H2O2虽可分解,但需在MnO2催化作用下才有明显的现象,此处Cu2+ 或CuSO4对该反应起催化作用;
(4)问题一、结合信息“逐渐加入浓HNO3的方法来制备CuSO4?5H2O“,则分液漏斗内盛浓硝酸.由于反应过程中有可溶于水的气体NO2生成,在撤导管时,操作不规范可以引起倒吸,应先撤导管再迅速撤加热装置;
问题二、可类比实验室制备NO2的实验中NO2尾气处理的反应,反应起始阶段HNO3的还原产物为NO2,随反应的进行也有NO产生,这两种尾气都可以被石灰乳吸收,NO2+NO+Ca(OH)2=Ca(NO22+H2O是归中反应,4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO32+Ca(NO22+2H2O 是歧化反应.
解答:解:方法甲:方法甲是通过加热CuSO4?5H2O晶体,使晶体失水而得到无水硫酸铜.首先应将CuSO4?5H2O晶体在研钵中研碎,使之成为细小的颗粒或粉末,增大其受热面积,加快失水速度,然后将研碎的CuSO4?5H2O晶体放入坩埚中,将坩埚放在泥三角上加热.由于加热失水后的CuSO4易吸收空气中的水蒸气,故应将加热后的坩埚放在干燥器中进行冷却.
故答案为:研钵;泥三角;干燥器;
交流与讨论
(1)在方法甲中,加热温度过高时,由于CuSO4?5H2O发生分解反应生成黑色的CuO,导致产品变黑,
方程式为CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+SO3+5H2O或CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+H2SO4+4H2O,
故答案为:CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+SO3+5H2O或CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+H2SO4+4H2O也可;
(2)方法乙是利用浓硫酸的吸水性,吸取CuSO4?5H2O晶体中的水,再用无水乙醇洗掉CuSO4吸附的少量浓硫酸,从而得到无水硫酸铜,再生无水乙醇可通过加入CaO(生石灰)进行蒸馏的方法实现,根据蒸馏装置即可确定所需的玻璃仪器还应有冷凝管,
故答案为:吸水剂;加CaO后蒸馏(或蒸馏也可);冷凝管;
(3)气泡的产生是由H2O2在Cu2+的催化作用下发生分解反应生成O2所致,
故答案为:铜离子(或硫酸铜)对双氧水分解有催化作用;
(4)【问题一】本实验首先是Cu与浓硝酸在三颈瓶内发生反应生成Cu(NO32,然后用分液漏斗逐渐加入浓硫酸,Cu(NO32与浓硫酸在加热条件下发生复分解反应而得到CuSO4溶液,CuSO4溶液冷却结晶即可析出CuSO4?5H2O晶体.由于反应过程中有可溶于水的气体NO2生成,在撤导管时,操作不规范可以引起倒吸,应先撤导管再迅速撤加热装置;
故答案为:浓硝酸;先撤去导管后停止加热;
【问题二】Cu与浓硝酸反应过程中,由于HNO3的浓度逐渐降低,得到的气体为NO和NO2,且Cu(NO32与浓硫酸反应过程中,HNO3也会发生分解产生NO2,由于NO、NO2属于有毒的大气污染物,应对尾气进行处理.根据题意,尾气处理时反应物为NO、NO2、Ca(OH)2,生成物为Ca(NO22和H2O,据此可写出相应反应的化学方程式分别为
NO2+NO+Ca(OH)2=Ca(NO22+H2O 或4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO32+Ca(NO22+2H2O,
故答案为:NO2+NO+Ca(OH)2=Ca(NO22+H2O 或4NO2+2Ca(OH)2=Ca(NO32+Ca(NO22+2H2O.
点评:从原理分析、化学实验基本操作、实验设计等全方位考查同学们驾驭知识的能力,为此同学们在平时的实验学习中要精益求精,关注课本实验,理解实验的要求和目的,难度中等.
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

(2010?南宁一模)Ⅰ、下面a~e是中学化学实验中常见的几种定量仪器:
A、量筒b、容量瓶c、滴定管d、托平天平e、温度计
(1)上述仪器中标有0刻度的玻璃仪器是
cd
cd
(填序号).
(2)若用上述仪器测定中和热,则缺少的玻璃仪器为烧杯、
环形玻璃搅拌棒
环形玻璃搅拌棒

Ⅱ、某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹).

请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有
氢气、二氧化碳(硫化氢、一氧化氮、二氧化氮)
氢气、二氧化碳(硫化氢、一氧化氮、二氧化氮)
(写出两种即可).
(2)A、B、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验.
若在丙中加入适量水,即可制得氯水.将所得氯水分成两份,进行如下①、②两个实验,实验操作、现象、结论如下:
实验序号 实验操作 现象 结论
将氯水滴入品红溶液 溶液褪色 氯水有漂泊作用
氯水中加入NaHCO3粉末 有无色气泡产生 氯气与水反应的产物具有较强的酸性
请你评价实验①、②的结论是否合理?
实验①结论合理、实验②结论不合理
实验①结论合理、实验②结论不合理
;若不合理,请说明理由:
制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡
制取的氯气中含有氯化氢气体,氯化氢溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡

(3)将B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(铜片放在有孔塑料板上),制得NO2后,进行以下实验.
①欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹
ab
ab
,再打开止水夹
c
c
,使烧杯中的水进入试管丁的操作是
双手紧握试管丁使试管中气体溢出,二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁
双手紧握试管丁使试管中气体溢出,二氧化氮与水接触后即可引发烧杯中的水倒流入试管丁

②试管丁中的NO2与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直至试管全部充满溶液,则原NO2与通入O2的物质的量之比为
4:1
4:1

③尾气吸收的装置是
E
E
(填序号).

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

某兴趣小组在实验室用加热乙醇、浓H2SO4、溴化钠和少量水的混合物来制备溴乙烷,检验反应的部分副产物,并探究溴乙烷的性质.
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(一)溴乙烷的制备及产物的检验:设计了如图1装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出.请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)竖直冷凝管冷凝水流向
 
口进
 
口出,竖直冷凝管冷凝的作用
 

(2)制备操作中,加入的少量的水,其目的是
 
;(填字母)
a.减少副产物烯和醚的生成        b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发               d.水是反应的催化剂
(3)该实验装置中
 
装置可防止倒吸,中学化学实验中
 
用此方法防止倒吸.
(4)理论上,上述反应的副产物还可能有:乙醚(CH3CH2-O-CH2CH3)、乙烯、溴化氢等:检验副产物中是否含有溴化氢:熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验.B、C中应盛放的试剂分别是
 
 

(5)欲除去溴乙烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是
 
.(填字母)
a.NaI         b.NaOH           c.NaHSO3          d.KCl
(二)溴乙烷性质的探究:
用如图2实验装置(铁架台、酒精灯略) 验证溴乙烷的性质:
Ⅰ:在试管中加入10mL 6mol/L NaOH溶液和2mL溴乙烷,振荡.
Ⅱ:将试管如图2固定后,水浴加热.
(6)观察到
 
现象时,表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应.
(7)为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应,将生成的气体通入如图3装置.A试管中的水的作用是
 
,若无A试管,B试管中的试剂应为
 

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年广东省揭阳一中高一第一阶段考试化学试卷(带解析) 题型:实验题

(8分)如图所示是中学化学实验中常见的装置,它有多种用途。

(1)若瓶中装有X溶液,将CO和CO2的混合气体由a管口通入,      用以除去CO2,则X为________。

A.H2SO4B.NaOHC.NaClD.HCl
(2)若用排水法收集H2,则H2气体应从_______(填标号,下同)管口导入;若用排空气法收集CO2,则CO2气体应从________ 管口导入。
(3)医院里给病人输氧时,往往在氧气钢瓶与病人呼吸面具之间安装有水的该装置,观察气泡产生的情况,以便调节供氧速率,此时氧气应从       管口导入。

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科目:高中化学 来源:2014届江苏省泰州市姜堰区高三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:实验题

(1)下列实验操作或对实验事实的描述不正确的有           (填序号)。

A.用托盘天平称量17.55g氯化钠晶体

B.碳酸钠溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶

C.用干燥的pH试纸测定新制氯水的pH

D.使用容量瓶配制溶液时,俯视刻度线定容后浓度偏大

E.向饱和FeCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,可制取Fe(OH)3胶体

F.除去CO2气体中混有的少量HCl,可以将气体通入饱和碳酸氢钠溶液

(2)下图为中学化学实验中常见的实验装置

              

A             B               C

实验室常用装置A制备下表中气体,请将分液漏斗和圆底烧瓶中应装的化学试剂填写完整。

气体

O2

Cl2

NH3

分液漏斗中试剂

 

 

浓氨水

圆底烧瓶中试剂

 

KMnO4

 

 

可用B装置排液收集气体,气体应从该装置________(填“左”“右”)管口导进,倘若利用该装置收集Cl2,试剂瓶中盛放的试剂为                 

C装置用于处理多余气体对环境的污染,若利用该装置吸收Cl2,此时烧杯中发生反应的离子方程式为            。倘若该装置中仅仅盛放稀硫酸,通常不适合吸收氨气的原因是                   ,若向烧杯中额外再加入一种液态有机物则可安全吸收氨气,这种有机物为            

 

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科目:高中化学 来源:2015届广东省高一第一阶段考试化学试卷(解析版) 题型:实验题

(8分)如图所示是中学化学实验中常见的装置,它有多种用途。

(1)若瓶中装有X溶液,将CO和CO2的混合气体由a管口通入,       用以除去CO2,则X为________。

A.H2SO4       B.NaOH   C.NaCl    D.HCl

(2)若用排水法收集H2,则H2气体应从_______(填标号,下同)管口导入;若用排空气法收集CO2,则CO2气体应从________ 管口导入。

(3)医院里给病人输氧时,往往在氧气钢瓶与病人呼吸面具之间安装有水的该装置,观察气泡产生的情况,以便调节供氧速率,此时氧气应从        管口导入。

 

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