某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质,过程设计如下所示:
【提出猜想】
问题1:在周期表中,铜与铝的位置很靠近,铜不如铝活泼,氢氧化铝具有两性。那么,氢氧化铜也具有两性吗?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,正二价铁的稳定性小于正三价铁的稳定性。那么,正一价铜的稳定性也小于正二价铜的稳定性吗?
问题3:氧化铜具有氧化性,能被还原。那么,氧化铜也能被氮的某种气态氢化物还原吗?
【实验探究】
Ⅰ.解决问题1
(1)需用到的药品除溶液、稀硫酸外,还需____________ (填试剂的化学式)溶液。
(2)为达到本实验目的,你认为应进行的相关实验是(填实验内容):
①__________________ ;②__________________ 。
Ⅱ.解决问题2
取一定量制得的氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到时得到黑色固体粉末;继续加热至以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;取适量红色氧化亚铜粉末于洁浄试管中,加入过量的稀硫酸(或盐酸),得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题:
(3)写出氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应的离子方程式:______________________________ 。
(4)从实验Ⅱ可得出的结论是:__________________________________________ 。
(5)往蓝色溶液中逐滴加入过量的氨水,发生反应的离子方程式为:______________ 、______________ 。
Ⅲ.解决问题3
设计如图装置(夹持装置未画出):
当氮的某种气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜时,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水变成了蓝色,生成物中还有一种无污染的单质气体Y;将X通入灼热的燃烧管完全反应后,消耗,测得B装置增重,并收集到单质气体Y。
(6)C装置中发生反应的化学方程式为________________________________ 。
【提出猜想】
问题1:在周期表中,铜与铝的位置很靠近,铜不如铝活泼,氢氧化铝具有两性。那么,氢氧化铜也具有两性吗?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,正二价铁的稳定性小于正三价铁的稳定性。那么,正一价铜的稳定性也小于正二价铜的稳定性吗?
问题3:氧化铜具有氧化性,能被还原。那么,氧化铜也能被氮的某种气态氢化物还原吗?
【实验探究】
Ⅰ.解决问题1
(1)需用到的药品除溶液、稀硫酸外,还需
(2)为达到本实验目的,你认为应进行的相关实验是(填实验内容):
①
Ⅱ.解决问题2
取一定量制得的氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到时得到黑色固体粉末;继续加热至以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;取适量红色氧化亚铜粉末于洁浄试管中,加入过量的稀硫酸(或盐酸),得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题:
(3)写出氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应的离子方程式:
(4)从实验Ⅱ可得出的结论是:
(5)往蓝色溶液中逐滴加入过量的氨水,发生反应的离子方程式为:
Ⅲ.解决问题3
设计如图装置(夹持装置未画出):
当氮的某种气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜时,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水变成了蓝色,生成物中还有一种无污染的单质气体Y;将X通入灼热的燃烧管完全反应后,消耗,测得B装置增重,并收集到单质气体Y。
(6)C装置中发生反应的化学方程式为
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更新时间:2022-12-20 17:10:12
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐1】根据下列框图回答问题(答题时方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):
(1)写出M、E的化学式:M___________ ;E__________ ;
(2)M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式:_________________ ,若参加反应H2O2为1mol,转移电子为__________ mol。
(3)某同学取X的溶液,用稀硫酸酸化并在空气中放置一段时间后,加入KI—淀粉溶液,溶液变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式:_______________ 、_________________ 。
(4)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式:_____________________________ 。
(1)写出M、E的化学式:M
(2)M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式:
(3)某同学取X的溶液,用稀硫酸酸化并在空气中放置一段时间后,加入KI—淀粉溶液,溶液变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式:
(4)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式:
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐2】硼酸(H3BO3)在食品、医药领域应用广泛。
(1)硼在元素周期表中的位置___________
(2)请完成气体与水反应的化学方程式:___________
(3)已知室温下,的电离常数为。向盛有饱和硼酸溶液的试管中,滴加溶液,___________ (填“能”或“不能”)观察到气泡逸出。
(4)H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为___________
(1)硼在元素周期表中的位置
(2)请完成气体与水反应的化学方程式:
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解答题-原理综合题
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(0.65)
【推荐3】请回答以下问题:
(1)已知:在室温下,,向溶液中加入和,当两种沉淀刚好共存时,溶液中_______ 。
(2)受热分解的化学方程式为:,请设计一个实验方案,用化学方法验证受热后固体的成分(不考虑其他反应)_______ 。
(3)溶液与作用,溶液蓝色褪去,生成一种气体和一种易溶于硝酸的白色沉淀。写出该反应的离子方程式_______
(4)的一种下游产品三聚氟氰(分子式为:),分子结构中显示有环状结构,请从价键理论和物质的相对稳定性角度,写出三聚氟氰的结构式_______ 。
(5)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是_______ 。
(1)已知:在室温下,,向溶液中加入和,当两种沉淀刚好共存时,溶液中
(2)受热分解的化学方程式为:,请设计一个实验方案,用化学方法验证受热后固体的成分(不考虑其他反应)
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】为探索某工厂的废金属屑(主要成分为Fe、Cu、Al、Al2O3、Fe2O3等)的再利用,某化学兴趣小组设计了如下实验流程,用该工厂的合金废料制取氯化铝、胆矾晶体(CuSO4·5H2O,M=250g/mol)和水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)请回答:
(1)试剂X是___________ ;试剂Y是___________ 。
(2)分离溶液A和固体B的操作中,所需要的玻璃仪器除了烧杯外还需要___________ 。
(3)写出溶液A转化为固体C的离子方程式___________ 。
(4)在步骤Ⅱ时,小组成员小明用下图装置进行试验,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少。为避免固体C减少,你的建议是___________ 。(5)由溶液E制取K2FeO4时,不同的温度下,不同质量浓度的Fe3+对K2FeO4生成率有不同影响,由下图可知工业生产中最佳条件(温度和Fe3+的质量浓度)分别为___________ 。(6)在固体F中加入稀硫酸和H2O2来制备CuSO4溶液是一种环保工艺,该反应的总的离子方程式为___________ 。
(7)该小组同学取用100.0g该废金属屑,经过实验,最终得到胆矾晶体25.0g,该废料中铜的质量分数约为___________ 。
(1)试剂X是
(2)分离溶液A和固体B的操作中,所需要的玻璃仪器除了烧杯外还需要
(3)写出溶液A转化为固体C的离子方程式
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(7)该小组同学取用100.0g该废金属屑,经过实验,最终得到胆矾晶体25.0g,该废料中铜的质量分数约为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
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解题方法
【推荐2】三星堆出土的青铜面具,由于时间久远,表面有一层“绿锈”,“绿锈”俗称“铜绿”,是铜和空气中的水蒸气、、作用产生的,其化学式为,请用学过的方法对其展开探究。
(1)根据以上信息可知的物理性质(写“色、态”)___________ 。
(2)为了探究物质的性质,先要了解物质所属的类别,从不同分类标准分析“铜绿”不属于_______ 。
A.铜盐 B.碳酸盐 C.碱式盐 D.碱 E.含氧酸盐 F.无氧酸盐
(3)你从“铜绿”的组成和类别预测它可能具有的性质是___________ (如热稳定性或与哪些物质反应,任写2点)。
(4)经过实验探究,以“铜绿”为反应物可以实现以下物质转化:
“铜绿”
经观察反应①固体物质溶解,有气泡产生,写出反应方程式___________ 。写出②可能的化学方程式___________ 。
③反应属于___________ 反应(填基本反应类型)。写出④可能的化学方程式___________ 。
(1)根据以上信息可知的物理性质(写“色、态”)
(2)为了探究物质的性质,先要了解物质所属的类别,从不同分类标准分析“铜绿”不属于
A.铜盐 B.碳酸盐 C.碱式盐 D.碱 E.含氧酸盐 F.无氧酸盐
(3)你从“铜绿”的组成和类别预测它可能具有的性质是
(4)经过实验探究,以“铜绿”为反应物可以实现以下物质转化:
“铜绿”
经观察反应①固体物质溶解,有气泡产生,写出反应方程式
③反应属于
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解答题-实验探究题
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(0.65)
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【推荐3】CuCl用于石油工业脱硫与脱色,是一种不溶于水和乙醇的白色粉末,在潮湿空气中可被迅速氧化。
I.实验室用混合液与溶液反应制取CuCl。相关装置及数据如下图。
回答以下问题:
(1)甲图中仪器1的名称是_______ ;制备过程中过量会发生副反应生成,为提高产率,仪器2中所加试剂应为_______ (填“A”或“B”)。
A.混合液 B.溶液
(2)乙图是体系pH随时间变化关系图,写出制备CuCl的离子方程式_______ ;丙图是产率随pH变化关系图,实验过程中往往用混合溶液代替溶液,其中的作用是_______ ,并维持pH在_______ 左右以保证较高产率。
(3)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。抽滤所采用装置如丁图所示,抽滤时,下列操作中正确的是_______。
II.工业上常用CuCl作、CO的吸收剂,某同学利用如下图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、、和的含量。
已知:和KOH的混合溶液也能吸收氧气。
(4)装置的连接顺序应为_______ →D;
(5)用D装置测含量,读数时应注意_______ 。
I.实验室用混合液与溶液反应制取CuCl。相关装置及数据如下图。
回答以下问题:
(1)甲图中仪器1的名称是
A.混合液 B.溶液
(2)乙图是体系pH随时间变化关系图,写出制备CuCl的离子方程式
(3)反应完成后经抽滤、洗涤、干燥获得产品。抽滤所采用装置如丁图所示,抽滤时,下列操作中正确的是_______。
A.用蒸馏水润湿滤纸,打开抽气泵,抽气,使滤纸紧贴在布氏漏斗漏斗瓷板上 |
B.用倾析法转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀 |
C.用去氧冷水洗涤沉淀时,应开大水龙头,使洗涤剂快速通过沉淀物 |
D.洗涤结束后,将固体迅速转移至圆底烧瓶进行后续操作 |
II.工业上常用CuCl作、CO的吸收剂,某同学利用如下图所示装置模拟工业上测定高炉煤气中CO、、和的含量。
已知:和KOH的混合溶液也能吸收氧气。
(4)装置的连接顺序应为
(5)用D装置测含量,读数时应注意
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解题方法
【推荐1】NH3是一种重要的化工原料,某实验小组对NH3的性质进行探究。
(1)实验室利用A装置制备NH3的反应方程式为___________ 。
(2)装置B中所装药品是___________ ,其作用为___________ 。
(3)下列能用作吸收多余氨气的装置是___________ 。
(4)实验过程中观察到以下现象,完成表格:
若装置C中所得红色固体为Cu2O,则反应的化学方程式为___________ ,证明NH3具有___________ 性(填氧化或还原)。
(1)实验室利用A装置制备NH3的反应方程式为
(2)装置B中所装药品是
(3)下列能用作吸收多余氨气的装置是
(4)实验过程中观察到以下现象,完成表格:
序号 | 实验现象 | 实验结论 |
① | C装置中固体颜色由黑变红 | 反应生成了Cu2O或 |
② | D装置中 | 反应生成了H2O |
③ | F装置中收集到无色无味气体 | 反应生成了N2 |
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从下图中选择制取气体的合适装置:氮气_________ ,氢气__________ 。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有_______ 、________ 。
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,有同学认为需要将乙中导管提至液面上方一点,你赞同吗?_____ (填“是”、“否”),理由是__________ 。
(4)乙装置吸收段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是:_________ ,锥形瓶中还可观察到的现象是:________ 。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:________ 。
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从下图中选择制取气体的合适装置:氮气
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,有同学认为需要将乙中导管提至液面上方一点,你赞同吗?
(4)乙装置吸收段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是:
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式:
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【推荐3】某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除产生二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了如下图所示的实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去。已知C为CuO)。试回答:
(1)上述反应中能生成二氧化硫的化学方程式为___________ 。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是___________ 。
(3)A中加入的试剂可能是___________ ,作用是___________ 。B中加入的试剂可能是___________ ,作用是___________ 。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是C中:___________ ,D中:___________ 。
(5)如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气?___________ (填“能”或“不能”),原因是___________ 。
(6)下列有关硫及其化合物的叙述正确的是___________ 。
A.食品中添加适量二氧化硫可以起到防腐和抗氧化等作用
B.硫在足量空气中燃烧生成SO3
C.向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液,会生成BaSO3白色沉淀
D.浓硫酸与蔗糖反应的实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
E.除去SO2中含有的少量HCl气体,可以使气体通过饱和Na2SO3溶液
(1)上述反应中能生成二氧化硫的化学方程式为
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是
(3)A中加入的试剂可能是
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是C中:
(5)如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气?
(6)下列有关硫及其化合物的叙述正确的是
A.食品中添加适量二氧化硫可以起到防腐和抗氧化等作用
B.硫在足量空气中燃烧生成SO3
C.向SO2水溶液中滴加BaCl2溶液,会生成BaSO3白色沉淀
D.浓硫酸与蔗糖反应的实验体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
E.除去SO2中含有的少量HCl气体,可以使气体通过饱和Na2SO3溶液
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【推荐1】Ⅰ.某研究小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。
(1)写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:_______ ;
(2)C装置中所盛装的FeCl3溶液为5mL,物质的量浓度为1.0mol·L-1,欲使其完全被SO2还原,则至少需要Na2SO3固体_______ g;
(3)该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO。该做法_______ (填“合理”或“不合理”),理由是_______ 。
(4)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有_______(填序号)。
Ⅱ.探究SO2和Na2O2的反应
(5)将实验Ⅰ中制备的SO2直接通入E中,将带火星的木条靠近F的试管口,发现木条复燃,据此现象甲同学认为SO2和CO2性质相似,其产物应为Na2SO3和O2,但是乙同学不赞同,他认为木条复燃可能是SO2中含有水蒸气的原因,请用化学方程式来解释乙的观点_______ 。
(6)乙同学认为反应生成的是另外一种盐Na2SO4,因为SO2具有_______ 性。
(7)丙同学认为两种盐都有,取E中完全反应后所得的固体进行如下操作:
根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生氧化还原反应。
(1)写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:
(2)C装置中所盛装的FeCl3溶液为5mL,物质的量浓度为1.0mol·L-1,欲使其完全被SO2还原,则至少需要Na2SO3固体
(3)该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO。该做法
(4)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有_______(填序号)。
A.酸性KMnO4溶液 | B.浓硫酸 | C.NaCl溶液 | D.碘水 |
Ⅱ.探究SO2和Na2O2的反应
(5)将实验Ⅰ中制备的SO2直接通入E中,将带火星的木条靠近F的试管口,发现木条复燃,据此现象甲同学认为SO2和CO2性质相似,其产物应为Na2SO3和O2,但是乙同学不赞同,他认为木条复燃可能是SO2中含有水蒸气的原因,请用化学方程式来解释乙的观点
(6)乙同学认为反应生成的是另外一种盐Na2SO4,因为SO2具有
(7)丙同学认为两种盐都有,取E中完全反应后所得的固体进行如下操作:
操作 | 现象 | 结论 | |
i | 取agE中固体溶于水,加入足量BaCl2溶液 | 有白色沉淀产生 | |
ii | 将浊液过滤,然后向沉淀中加入过量 | 丙同学假设成立 |
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适中
(0.65)
【推荐2】某化学兴趣小组同学利用以下装置制备氯气并探究红色布条褪色的原因。
(1)仪器b的名称为_______ ,用装置E吸收尾气,盛放的试剂是_______ 。
(2)写出A中制取氯气的化学方程式_______ 。
(3)整套实验装置存在着明显缺陷,你的改进措施是_______ 。
(4)该小组欲研究盐酸的浓度对制备的影响,设计实验进行如下探究:
①已知呈弱碱性。Ⅰ中溶液呈浅棕色是由于与浓盐酸发生了复分解反应,反应的化学方程式为_______ 。
②为探究Ⅲ中无明显现象的原因,又设计了实验Ⅳ:
将实验Ⅲ、Ⅳ作对比,得出的结论是_______ 。
(1)仪器b的名称为
(2)写出A中制取氯气的化学方程式
(3)整套实验装置存在着明显缺陷,你的改进措施是
(4)该小组欲研究盐酸的浓度对制备的影响,设计实验进行如下探究:
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 常温下将和37%的浓盐酸混合 | 溶液呈浅棕色,略有刺激性气味 |
Ⅱ | 将I中混合物过滤,加热滤液 | 生成大量黄绿色气体 |
Ⅲ | 加热和12%的稀盐酸混合物 | 无明显现象 |
②为探究Ⅲ中无明显现象的原因,又设计了实验Ⅳ:
将实验Ⅲ、Ⅳ作对比,得出的结论是
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适中
(0.65)
【推荐3】某实验小组利用下图装置,常温下使用电解-量气法测定阿伏加德罗常数并实现了的电化学合成。
实验过程如下:
I.向100mL烧杯中加入50 mL 的2 mol⋅L NaCl溶液,再向仪器A中加满pH为12的NaCl溶液,竖直倒置在烧杯中,准确读取仪器A中液面位置为ml。
II.使用恒电流仪通电一段时间后,观察到烧杯中产生大量砖红色浑浊,阴极铜线产生大量气泡,仪器A中液面下降至mL。
(1)仪器A的名称为___________ (填标号)。
A.酸式滴定管 B.碱式滴定管 C.酸碱通用滴定管(聚四氟乙烯活塞)
(2)阳极铜片发生电极反应:,经检测烧杯中产生大量砖红色的。写出烧杯中产生的化学方程式 ___________ 。
(3)阴极铜线产生的大量气体B为___________ (填名称)。以I安培的电流强度通电t秒后,仪器A中气体B的体积为V ml(已折算成标准状况下的体积)。已知:一个电子的电量为e库仑,则___________ mol。(用题中字母符号表示)
(4)将上述电化学合成的离心分离,并用适量纯水洗涤干净。简述如何检验已经洗涤干净?___________ 。
(5)将洗净后的均分成2等份,分别放入离心管甲、乙中,再分别加入15滴6 mol/L盐酸、15滴c mol/L 溶液,静置。随着时间的推移,甲中先产生白色沉淀CuCl,然后白色沉淀消失,溶液仍为无色,一段时间后得到黄色溶液;乙中最终得到黑色沉淀(经检测为一种单质)和蓝色溶液。(已知:为无色,为黄色)
①___________ 。
②甲中溶液由无色最终变成黄色的原因是___________ 。
③写出乙中发生反应的离子方程式 ___________ 。
实验结论:在相同酸性条件下,酸根阴离子不同,与反应的产物不同。
实验过程如下:
I.向100mL烧杯中加入50 mL 的2 mol⋅L NaCl溶液,再向仪器A中加满pH为12的NaCl溶液,竖直倒置在烧杯中,准确读取仪器A中液面位置为ml。
II.使用恒电流仪通电一段时间后,观察到烧杯中产生大量砖红色浑浊,阴极铜线产生大量气泡,仪器A中液面下降至mL。
(1)仪器A的名称为
A.酸式滴定管 B.碱式滴定管 C.酸碱通用滴定管(聚四氟乙烯活塞)
(2)阳极铜片发生电极反应:,经检测烧杯中产生大量砖红色的。写出烧杯中产生的
(3)阴极铜线产生的大量气体B为
(4)将上述电化学合成的离心分离,并用适量纯水洗涤干净。简述如何检验已经洗涤干净?
(5)将洗净后的均分成2等份,分别放入离心管甲、乙中,再分别加入15滴6 mol/L盐酸、15滴c mol/L 溶液,静置。随着时间的推移,甲中先产生白色沉淀CuCl,然后白色沉淀消失,溶液仍为无色,一段时间后得到黄色溶液;乙中最终得到黑色沉淀(经检测为一种单质)和蓝色溶液。(已知:为无色,为黄色)
①
②甲中溶液由无色最终变成黄色的原因是
③写出乙中发生反应的
实验结论:在相同酸性条件下,酸根阴离子不同,与反应的产物不同。
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