【题目】(1)从绿色化学、环保的角度选择制取硫酸铜的原料________。
a.Cu b.CuO
c.CuS d.Cu(OH)2·CuSO4
(2)写出从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体的操作:________、________、过滤、洗涤……
(3)如图球形管装置的作用:_________________________________________。
(4)反应后溶液中存在Cu2+,但浓硫酸有吸水性,不能通过溶液颜色来判断Cu2+的存在,请写出一种简便的方法验证Cu2+的存在:_________________________________________________________________。
(5)在实际反应中,由于条件控制不好,容易产生CuS和Cu2S固体。
已知:2CuSCu2S+S。取a g固体样品(只含CuS和Cu2S),加热后测得Cu2S固体质量为b g,求固体样品中CuS质量分数________:若Cu2S在高温下会分解为Cu,则测得CuS的质量分数________(偏大、偏小或不变)。
(6)根据以上信息,说明Cu与浓硫酸反应需要控制哪些因素:________________________________。
【答案】bd 蒸发浓缩 冷却结晶 防止倒吸 将反应溶液小心沿烧杯内壁倒入水中,若溶液变蓝,则说明反应产生了Cu2+ 100%×或[
]% 偏大 控制温度不宜过高,反应时间不宜过长
【解析】
(1)从绿色化学、环保的角度分析是否有有害物质生成或参与;
(2)硫酸铜的溶解度随温度降低而下降,从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体用降温结晶的方法能得到更多的晶体;
(3)球形管提供较大的空间,防止形成过大的负压,可以起到防倒吸的作用;
(4)由于浓硫酸的吸水性,导致Cu2+无法与水结合产生蓝色溶液;
(5)依据题给数据列方程组求解可得;若Cu2S在高温下分解为Cu,则测得加热后得到的固体质量b就会偏小;
(6)由题意可知,若反应温度过高,反应时间过长,容易产生CuS和Cu2S固体。
(1)a、Cu与浓硫酸加热反应才能制取硫酸铜,并且产生污染环境的气体二氧化硫,故错误;
b、CuO与稀硫酸反应即可生成硫酸铜,且无污染环境的产物,故正确;
c、CuS不溶于酸,如果要制备硫酸铜,需要先与氧气反应生成氧化铜和二氧化硫,氧化铜再与稀硫酸反应得到硫酸铜,过程中产生二氧化硫污染环境,故错误;
d、Cu(OH)2·CuSO4只需要稀硫酸并无有害产物;
bd正确,故答案为:bd;
(2)硫酸铜的溶解度随温度降低而下降,用降温结晶的方法得到更多的晶体,则从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;
(3)球形管提供较大的空间,防止形成过大的负压,可以起到防倒吸的作用,故答案为:防止倒吸;
(4)由于浓硫酸的吸水性,导致Cu2+无法与水结合产生蓝色溶液,因此需要加水稀释检验铜离子,需要注意的是原反应液中存在浓硫酸,因此稀释时应注酸入水,即原反应液倒入水中进行稀释,若溶液呈蓝色,则说明铜离子的存在,故答案为:将反应溶液小心沿烧杯内壁倒入水中,若溶液变蓝,则说明反应产生了Cu2+;
(5)设CuS质量为x g,Cu2S质量为y g,根据题意可列出方程x+y=a,y+x=b,解得x=6(a-b),因此CuS的质量分数为
×100%或[
]%;若Cu2S在高温下分解为Cu,则测得加热后得到的固体质量b就会偏小,根据表达式可看出,测得的CuS的质量分数偏大,故答案为:
×100%或[
]%;偏大;
(6)由题意可知,若反应温度过高,反应时间过长,容易产生CuS和Cu2S固体,故答案为:控制温度不宜过高,反应时间不宜过长。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】(一)A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物,存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去)。
(1)若A为常见的金属单质,且其焰色反应呈黄色,X能使品红溶液褪色,写出C和E反应的离子方程式:___。
(2)若A为短周期元素组成的单质,该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强,则X可能为__(填字母)。
a.NaHCO3 b.Na2CO3 c.Al(OH)3 d.NaAlO2
(3)若A为淡黄色粉末,则A的电子式为___。若X为一种最常见的造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的D、E两种溶液,可选择的试剂为___。(填字母)
a.盐酸 b.CaCl2溶液 c.氨水 d.澄清石灰水
(二)工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度均为0.1molL-1。
阳离子 | K+、Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe2+ |
阴离子 | Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、SiO32- |
某同学欲探究该废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ 中所得溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请回答下列问题:
(1)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子有___,阴离子是有___。(写离子符号)
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式为___。
(3)另取100mL原溶液,加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体的质量为__g。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】2019年诺贝尔化学奖授予约翰·古德伊纳夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池领域所做出的巨大贡献。请回答下列问题:
(1)LiCoO2、LiFePO4常用作锂离子电池的正极材料。基态Co原子核外电子排布式为___,基态磷原子中,电子占据的最高能层符号为___;该能层能量最高的电子云在空间有___个伸展方向,原子轨道呈___形。
(2)[Co(NO3-)4]2-中Co2+的配位数为4,配体中N的杂化方式为__,该配离子中各元素的第一电离能由小到大的顺序为___(填元素符号),1mol该配离子中含σ键数目为___NA。
(3)LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___(用n代表P原子数)。
(4)钴蓝晶体结构如图,该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成,其化学式为___,晶体中Al3+占据O2-形成的___(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值,钴蓝晶体的密度为___g·cm-3(列计算式)。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】“重油—氧气—熔融碳酸钠”燃料电池装置如图所示。下列说法不正确的是( )
A.b为电池的正极
B.放电过程中,电子由电极a经导线流向电极b
C.该电池工作时,CO32-经交换膜2移向b极
D.H2参与的电极反应为:H2-2e-+CO32-=H2O+CO2
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】根据下列图示所得出的结论不正确的是
A.镁条与盐酸反应的化学反应速率随时间变化的曲线,说明t1时刻溶液的温度最高
B.是1mol X2(g)、1mol Y2(g)反应生成2mol XY(g)的能量变化曲线,说明反应物所含化学键的键能总和小于生成物所含化学键的键能总和
C.是恒温密闭容器中发生CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g)反应时c(CO2)随反应时间变化的曲线,说明t1时刻改变的条件可能是缩小容器的体积
D.是室温下,I2+I-I3-的平衡浓度随温度变化的曲线,说明平衡常数K(T1)>K(T2)
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某研究小组为了探究一种不溶性盐X(仅含四种元素)的组成和性质,设计并完成了如下实验:
请回答:
(1)X除了含有H、O元素外,还有___元素(填元素符号)。
(2)混合气体通入溴水中发生反应③的离子方程式________。
(3)写出X的化学式_________。
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知反应H2(g)+O2(g)=H2O(g)的能量变化如图所示,a、b、c表示能量变化,为正值,单位为kJ,下列说法正确的是
A. 形成1 mol H2O(g)中的化学键需要吸收bkJ的能量
B. 2H2O(g)==2H2(g)+O2(g) ΔH=-2(a-b) kJmol-1
C. H2O(l)==H2(g)+O2(g) ΔH=ckJ·molˉ1
D. 2molH2(g)和1molO2(g)完全反应生成2molH2O(l)放出的热量小于2(b-a) kJ
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】向 Fe 和 Fe2O3 组成的 3.84g 混合物中加入 120mL 某浓度的盐酸,恰好完全反应,生成 672mL H2(标准状况下);向反应后的溶液中滴加几滴 KSCN 溶液,溶液无明显变化。(结果保留三位有效数字)
(1)原混合物中Fe 的质量为____________g.
(2)所用盐酸的物质的量浓度为____________mol/L.
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】工业上制取CuCl2的生产流程如下:
请结合下表数据,回答问题:
物质 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
溶度积(25 ℃) | 8.0×10-16 | 2.2×10-20 | 4.0×10-38 |
完全沉淀时的pH范围 | ≥9.6 | ≥6.4 | 3~4 |
(1)在溶液A中加入NaClO的目的是________________________。
(2)在溶液B中加入CuO的作用是________________________________。
(3)操作a的目的是__________________________。
(4)在Cu(OH)2中加入盐酸使Cu(OH)2转化为CuCl2,采用稍过量盐酸和低温蒸干的目的是________________。
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