碱式碳酸铜又名孔雀石,主要成分为Cu2(OH)2CO3,呈绿色,是一种具有广泛用途的化工产品。某化学小组探究制备碱式碳酸铜的反应条件并制备少量碱式碳酸铜。
试剂:0.25 mol·L-1 Na2CO3溶液、0.5 mol·L-1 NaOH溶液、0.5 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液各100mL
实验1:探究Cu(NO3)2与NaOH和Na2CO3溶液配比
取三种反应溶液,以表中的比例混合,在60℃条件下进行实验,并观察现象。
注:“+”越多表示沉淀的相对量越多
实验2:探究反应温度
按上述实验得到的合适反应液用量,在不同温度下进行实验,并观察现象。
实验3:制备碱式碳酸铜
按最佳物料比取50mL 0.5 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液、50mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液和相应体积的0.25 mol·L-1Na2CO3溶液,在最佳反应温度下进行实验,待反应完全后,静置,过滤、洗涤、干燥后,得到2.5 g产品。
请回答下列问题:
(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有_______ 。
(2)制备碱式碳酸铜时,Cu(NO3)2、NaOH和Na2CO3溶液的最佳物质的量之比为_______ ,最佳反应温度为_______ ,本实验的加热方式为_______ 。
(3)请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式_______ 。
(4)实验2中在80℃反应生成的沉淀中有少量黑色的物质,产生该物质的原因可能是_______ 。
(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作_______ 。
(6)计算本实验的产率_______ %(保留三位有效数字)。
试剂:0.25 mol·L-1 Na2CO3溶液、0.5 mol·L-1 NaOH溶液、0.5 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液各100mL
实验1:探究Cu(NO3)2与NaOH和Na2CO3溶液配比
取三种反应溶液,以表中的比例混合,在60℃条件下进行实验,并观察现象。
编号 | V[Cu(NO3)2]/mL | V(NaOH)/mL | V(Na2CO3)/mL | 沉淀数量 | 沉淀颜色 |
1 | 2 | 2 | 2.8 | + + + | 蓝色 |
2 | 2 | 2 | 2.4 | + + + | 蓝色 |
3 | 2 | 2 | 2 | + + | 浅绿色 |
4 | 2 | 2 | 1.6 | + | 浅绿色 |
实验2:探究反应温度
按上述实验得到的合适反应液用量,在不同温度下进行实验,并观察现象。
反应温度/℃ | 沉淀数量 | 沉淀颜色 |
室温 | + + + + | 蓝色 |
40 | + + + + | 蓝色 |
60 | + | 浅绿色 |
75 | + + | 绿色 |
80 | + + + | 绿色(少量黑色) |
按最佳物料比取50mL 0.5 mol·L-1 Cu(NO3)2溶液、50mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液和相应体积的0.25 mol·L-1Na2CO3溶液,在最佳反应温度下进行实验,待反应完全后,静置,过滤、洗涤、干燥后,得到2.5 g产品。
请回答下列问题:
(1)本实验配制溶液时用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒以外还有
(2)制备碱式碳酸铜时,Cu(NO3)2、NaOH和Na2CO3溶液的最佳物质的量之比为
(3)请写出本实验制备碱式碳酸铜的化学方程式
(4)实验2中在80℃反应生成的沉淀中有少量黑色的物质,产生该物质的原因可能是
(5)简述实验3中洗涤沉淀的操作
(6)计算本实验的产率
更新时间:2021-03-08 15:50:08
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解题方法
【推荐1】某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,进行如下实验:
①取1.724g样品溶于水,配成500mL溶液。
②配制0.05mol/L的Ba(OH)2溶液。
③取25.00mL①中溶液,加入Ba(OH)2溶液至沉淀达到最大值,记录消耗Ba(OH)2的体积。
④称量沉淀的质量,数据分析并计算。
(1)该测定实验共进行了3次,则配制Ba(OH)2溶液需要用到的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______ 和______ ;根据所选仪器的规格,需用托盘天平至少称取m[Ba(OH)2]=______ 。
(2)该同学3次测定所消耗Ba(OH)2溶液的体积如表:
Ⅰ.根据乙同学的数据,样品中Na2CO3的质量分数为______ %(保留一位小数)。
Ⅱ.若配制Ba(OH)2溶液,在定容时俯视刻度线,将导致Na2CO3的质量分数______ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
①取1.724g样品溶于水,配成500mL溶液。
②配制0.05mol/L的Ba(OH)2溶液。
③取25.00mL①中溶液,加入Ba(OH)2溶液至沉淀达到最大值,记录消耗Ba(OH)2的体积。
④称量沉淀的质量,数据分析并计算。
(1)该测定实验共进行了3次,则配制Ba(OH)2溶液需要用到的主要玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、
(2)该同学3次测定所消耗Ba(OH)2溶液的体积如表:
测定次数 | V(Ba(OH)2)/mL |
1 | 19.98 |
2 | 20.02 |
3 | 22.00 |
Ⅱ.若配制Ba(OH)2溶液,在定容时俯视刻度线,将导致Na2CO3的质量分数
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【推荐2】硫铁矿(主要成分为杂质为、)是重要的矿产资源,以硫铁矿为原料制备绿矾()的工艺流程如下:
(1)硫铁矿中S元素的价态为_____________ ,滤渣的成分为_____________ 。
(2)还原步骤中,加入的试剂X的化学式为_____________ 。
(3)实验室中可用NaOH溶液回收将气体通入到0.100 200mL NaOH溶液中,溶液中含硫元素的离子的物质的量与的通入量的关系如图:实线A是____________ 的变化曲线,虚线B是____________ 的变化曲线(填离子符号)交点C处发生反应的离子方程式为_______________ 。
(4)生产过程中的尾气需要测定的含量符合标准才能排放。已知有V L(已换算成标准状况)尾气,通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其它成分的反应),过滤、洗涤、干燥、称量得到b g沉淀。溶液的作用是_______ ;尾气中含量(体积分数)的计算式是_______ (用含V、b的代数式表示)。
(1)硫铁矿中S元素的价态为
(2)还原步骤中,加入的试剂X的化学式为
(3)实验室中可用NaOH溶液回收将气体通入到0.100 200mL NaOH溶液中,溶液中含硫元素的离子的物质的量与的通入量的关系如图:实线A是
(4)生产过程中的尾气需要测定的含量符合标准才能排放。已知有V L(已换算成标准状况)尾气,通入足量溶液吸收再加入足量溶液充分反应后(不考虑尾气中其它成分的反应),过滤、洗涤、干燥、称量得到b g沉淀。溶液的作用是
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【推荐3】如图所示:
为了测定钠的相对原子质量,将装置放在电子天平上,读出的数据为254.843g。加入一小块钠后读数为258.293g,加入水后每隔相同时间读得电子天平的数据(装置+水+煤油+试样的质量)如表:(不考虑煤油的挥发)
回答以下问题:
(1)写出钠与水反应的化学方程式:____ 。
(2)计算钠的相对原子质量必须用到的数据是____ 。不必进行第6次读数的原因是____ 。
(3)去掉干燥管后所测得的钠的相对原子质量可能____ (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)该实验与测定生成H2的体积来确定钠的相对原子质量的实验相比,其优点是____ 。
为了测定钠的相对原子质量,将装置放在电子天平上,读出的数据为254.843g。加入一小块钠后读数为258.293g,加入水后每隔相同时间读得电子天平的数据(装置+水+煤油+试样的质量)如表:(不考虑煤油的挥发)
读数次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
质量/g | 258.191 | 258.183 | 258.150 | 258.143 | 258.143 |
(1)写出钠与水反应的化学方程式:
(2)计算钠的相对原子质量必须用到的数据是
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【推荐1】孔雀石的主要成分为CuCO3·Cu(OH)2。设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下:
(1)将孔雀石粉碎的目的是_______ ,加入过量稀硫酸,可观察到的现象是_______ 。
(2)操作a的名称是_______ ,在滤液中加入过量铁粉发生的反应有___________ (用离子方程式表示)。
(3)在悬浊液中加入A的目的是______________ 。
(1)将孔雀石粉碎的目的是
(2)操作a的名称是
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【推荐2】久置于空气中的铜器会和空气中一些成分作用在表面生成绿色的碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3,称为“铜绿”,可用酸洗除去。某同学利用相关反应实现了如下转化:
(1)空气中参与反应①的成分有_______ (写化学式)。
(2)现有Cu(OH)2、CuCl2、CuSO4、CuCO3四种物质,其中能作为上述转化关系中的A的是_______ ;能作为B的是_______ 。
(3)反应②的产物均为氧化物,判断该反应的反应类型是_______ 。
(4)判断反应③是否一定属于置换反应并说明理由_______ 。
(1)空气中参与反应①的成分有
(2)现有Cu(OH)2、CuCl2、CuSO4、CuCO3四种物质,其中能作为上述转化关系中的A的是
(3)反应②的产物均为氧化物,判断该反应的反应类型是
(4)判断反应③是否一定属于置换反应并说明理由
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【推荐3】某兴趣小组用碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2]制取铜粉并测定铜粉纯度的实验如下:
步骤1:将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中,向烧杯中加入N2H4的水溶液,边搅拌边加热,有大量的气体生成和红色铜析出,将沉淀过滤、低温干燥得红色粉末。
步骤2:称取1.9600 g红色粉末于烧杯中,缓慢加入足量稀硫酸,边加热边通入氧气使粉末完全溶解。冷却,将溶液移入100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。
书骤3:准确量取20.00mL的溶液,调节溶液呈弱酸性,向其中加入过量的KI.,充分反应后,以淀粉溶液作指示剂,用0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时共消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL.过程中所发生的反应如下:Cu2++I-CuI↓+I3-(未配平),I3-+S2O32-=S4O62-+I-(未配平)。
(1)步骤1中所发生反应的化学方程式为_________________ 。
(2)步骤2 中所发生反应的离子方程式为_________________ 。
(3)步骤3 中加入过量KI的作用是_________________ 。
(4)若铜粉中杂质不参与步骤3 的反应,通过计算确定红色粉末中含铜质量分数(写出计算过程)________ 。
步骤1:将一定量的碱式碳酸铜置于烧杯中,向烧杯中加入N2H4的水溶液,边搅拌边加热,有大量的气体生成和红色铜析出,将沉淀过滤、低温干燥得红色粉末。
步骤2:称取1.9600 g红色粉末于烧杯中,缓慢加入足量稀硫酸,边加热边通入氧气使粉末完全溶解。冷却,将溶液移入100 mL 容量瓶中,用水稀释至刻度。
书骤3:准确量取20.00mL的溶液,调节溶液呈弱酸性,向其中加入过量的KI.,充分反应后,以淀粉溶液作指示剂,用0.2000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时共消耗Na2S2O3标准溶液30.00 mL.过程中所发生的反应如下:Cu2++I-CuI↓+I3-(未配平),I3-+S2O32-=S4O62-+I-(未配平)。
(1)步骤1中所发生反应的化学方程式为
(2)步骤2 中所发生反应的离子方程式为
(3)步骤3 中加入过量KI的作用是
(4)若铜粉中杂质不参与步骤3 的反应,通过计算确定红色粉末中含铜质量分数(写出计算过程)
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法,是科学探究的一种重要途径。某小组同学在实验室中用浓硫酸与铜反应制取二氧化硫,并对二氧化硫的性质进行探究,回答下列问题:
(1)仪器a的名称是________ ,装置A中制取SO2的化学方程式为________ 。
(2)配制100mL一定浓度的BaCl2溶液所需玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和_______ 。
(3)欲用以上装置验证SO2的氧化性、还原性和漂白性,装置D中应盛放的试剂是_______ (填字母)。
(4)向溶解有SO2的BaCl2溶液中滴加下列溶液,能产生沉淀的有_______ (填字母)。
(5)国家规定葡萄酒中SO2最大含量为0.25g/L。该兴趣小组测某葡萄酒中SO2含量:测得葡萄酒与20mL0.02mol/L碘水完全反应,则该葡萄酒中SO2的含量为_______ g/L(保留3位有效数字);若用酸性KMnO4溶液测定,测量结果会明显偏大,原因是KMnO4溶液除了与SO2反应,还会与葡萄酒中的________ 发生反应。
(1)仪器a的名称是
(2)配制100mL一定浓度的BaCl2溶液所需玻璃仪器有:烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和
(3)欲用以上装置验证SO2的氧化性、还原性和漂白性,装置D中应盛放的试剂是
A.碘水 | B.石蕊溶液 | C.饱和NaCl溶液 | D.Na2S溶液 |
A.NaCl溶液 | B.溴水 | C.氨水 | D.稀盐酸 |
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解答题-实验探究题
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【推荐2】用18 mol/L浓硫酸配制100ml 3.0mol/L稀硫酸实验步骤如下:①计算所用硫酸的体积 ②量取一定体积的浓硫酸 ③溶解 ④转移、洗涤 ⑤定容、摇匀
回答下列问题:
(1)所需浓硫酸的体积是_________ ml;
(2)所需要的仪器有:容量瓶(规格:__________ )、量筒(规格:__________ )
(从下列中选用填序号:A、10ml B、25ml C、500ml D、250ml E、100ml),除此之外还需要的仪器有:______________________ 。
(3)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响?(用偏高、偏低、无影响填写)
A、所用的溶解仪器未洗涤_________________ ;
B、容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥_________________ ;
C、所用的浓硫酸长时间放置在敞口容器内_________________ ;
D、定容时仰视溶液的凹液面_________________ ;
E、溶解后立即转移到容量瓶中定容_________________ 。
回答下列问题:
(1)所需浓硫酸的体积是
(2)所需要的仪器有:容量瓶(规格:
(从下列中选用填序号:A、10ml B、25ml C、500ml D、250ml E、100ml),除此之外还需要的仪器有:
(3)下列情况对所配制的稀硫酸浓度有何影响?(用偏高、偏低、无影响填写)
A、所用的溶解仪器未洗涤
B、容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥
C、所用的浓硫酸长时间放置在敞口容器内
D、定容时仰视溶液的凹液面
E、溶解后立即转移到容量瓶中定容
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】如图为实验室某浓硫酸试剂瓶上的标签,回答有关问题:
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为___________ mol•L-1。
(2)取用任意体积的该浓硫酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是___________ 。
A.溶液的密度 B.溶液中H2SO4的物质的量
C.溶液的浓度 D.溶液中SO的数目
(3)实验室现只有下列几种规格的容量瓶:100mL、200mL、250mL、500mL。某学生欲用上述浓硫酸和蒸馏水配制180mL物质的量浓度为0.46mol•L-1的稀硫酸。
①容量瓶上需标有以下五项中的___________
A.温度 B.刻度线 C.容量 D.压强 E.浓度
②该实验需要用量筒准确量取浓硫酸___________ mL,进行上述溶液的配制。
③在配制过程中,下列实验操作对所配制稀硫酸的物质的量浓度有何影响?(在横线上填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
Ⅰ.定容时仰视刻度线___________
Ⅱ.用量筒量取硫酸时,俯视观察凹液面___________ 。
(1)该浓硫酸的物质的量浓度为
(2)取用任意体积的该浓硫酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是
A.溶液的密度 B.溶液中H2SO4的物质的量
C.溶液的浓度 D.溶液中SO的数目
(3)实验室现只有下列几种规格的容量瓶:100mL、200mL、250mL、500mL。某学生欲用上述浓硫酸和蒸馏水配制180mL物质的量浓度为0.46mol•L-1的稀硫酸。
①容量瓶上需标有以下五项中的
A.温度 B.刻度线 C.容量 D.压强 E.浓度
②该实验需要用量筒准确量取浓硫酸
③在配制过程中,下列实验操作对所配制稀硫酸的物质的量浓度有何影响?(在横线上填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
Ⅰ.定容时仰视刻度线
Ⅱ.用量筒量取硫酸时,俯视观察凹液面
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解答题-实验探究题
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【推荐1】室温下,某同学进行CO2与Na2O2反应的探究实验,回答下列问题。
(1)用如图装置制备纯净的CO2
丙装置中盛放无水CaCl2的仪器名称是_______ ,乙装置中溶液的作用是_______ 。
(2)按照如图装置图进行实验(夹持装置略)。
①先组装仪器,然后_______ ,再用注射器1抽取100mL纯净的CO2,将其连接在K1处,注射器2的活塞推到底后连接在K2处,具支U形管中装入足量的Na2O2粉末与玻璃珠。
②打开止水夹K1、K2,向右推动注射器1的活塞,可观察到的现象是_______ 。
③实验过程中,需缓慢推入CO2,反应的化学方程式为_______ 。
(3)实验结束后,当注射器1的活塞推到底时,测得注射器2中气体体积为70mL,则相同条件下反应消耗CO2的体积是_______ 。
(1)用如图装置制备纯净的CO2
丙装置中盛放无水CaCl2的仪器名称是
(2)按照如图装置图进行实验(夹持装置略)。
①先组装仪器,然后
②打开止水夹K1、K2,向右推动注射器1的活塞,可观察到的现象是
③实验过程中,需缓慢推入CO2,反应的化学方程式为
(3)实验结束后,当注射器1的活塞推到底时,测得注射器2中气体体积为70mL,则相同条件下反应消耗CO2的体积是
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解答题-实验探究题
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【推荐2】双氧水是常用试剂。某小组设竍如下实验探究H2O2的性质:
(1)该组同学需先将10g10%的H2O2溶液稀释为5%,需要用到的玻璃仪器为量筒、烧杯、玻璃棒、________ 。他从文献查得H2O2的稳定性与pH的关系如图甲所示(已知溶液酸性越强pH越小),则他需要向稀释后的H2O2溶液中滴入几滴_________ (填“稀硫酸”或“氨水”)。
(2)该小组使用上述配制好的H2O2溶液,探究H2O2的性质,实验过程如表:
①实验i的现象为_______________________________ ,能证明H2O2具有____ 性(填“氧化”或“还原”);若该反应转移了0.3 mol电子,则产生的气体在标准状况下的体积为________ 。
②实验ii的离子方程式为________________ 。
(3)已知I-、Fe2+、SO2、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2>I-> H2O2>Fe2+>Cl-,则下列反应不能发生的是_________。
(1)该组同学需先将10g10%的H2O2溶液稀释为5%,需要用到的玻璃仪器为量筒、烧杯、玻璃棒、
(2)该小组使用上述配制好的H2O2溶液,探究H2O2的性质,实验过程如表:
实验 | 操作 | 现象 |
i | 向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液 | |
ii | 向5%H2O2溶液中滴加淀粉碘化钾溶液 | 溶液变蓝 |
①实验i的现象为
②实验ii的离子方程式为
(3)已知I-、Fe2+、SO2、H2O2均有还原性,它们在酸性溶液中还原性的强弱顺序为SO2>I-> H2O2>Fe2+>Cl-,则下列反应不能发生的是_________。
A.2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2+++4H+ |
B.I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI |
C.H2O2+H2SO4=SO2+O2+2H2O |
D.2Fe3++2I-=2Fe2++I2 |
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解答题-实验探究题
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【推荐3】某化学兴趣小组为了探究常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1:气体为CO2; 猜想2:气体为SO2; 猜想3:气体为CO2和SO2的混合气体。
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究:
【实验探究】该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中可以装下列________ 试剂(填编号)。
A、NaCl溶液 B、KMnO4溶液 C、澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是:_________________________________ 。
(3)C中品红溶液的作用是:_________________________________ 。
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
【得出结论】
(4) 由上述现象该小组同学确认该气体的成分为:______________________ 。
(5)请写出SO2与氯水发生反应的离子方程式:_________________________ 。
【提出猜想】
猜想1:气体为CO2; 猜想2:气体为SO2; 猜想3:气体为CO2和SO2的混合气体。
为了验证猜想,该小组设计实验加以探究:
【实验探究】该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入,则:
(1)B中可以装下列
A、NaCl溶液 B、KMnO4溶液 C、澄清石灰水
(2)A中品红溶液的作用是:
(3)C中品红溶液的作用是:
通过该实验,该小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红溶液褪色 ②C中品红溶液不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
【得出结论】
(4) 由上述现象该小组同学确认该气体的成分为:
(5)请写出SO2与氯水发生反应的离子方程式:
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