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题型:解答题-实验探究题 难度:0.15 引用次数:598 题号:3612579
(2011·石家庄一模,29)实验室利用废铜合金(含少量铁和铝)来制取硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O),方案如下:

金属离子生成氢氧化物沉淀的pH可参考下列数据:
Fe3Fe2Cu2Al3
开始沉淀时的pH2.27.55.23.7
完全沉淀时的pH3.29.06.74.7
请回答:
(1)写出加入混酸后,合金中铜溶解的离子方程式____________________
(2)若溶解合金时加入的混酸由2 L 3 mol·L1硫酸和1 L 2 mol·L1硝酸混合而成,则反应后生成标准状况下的NO的体积最多为________L。
(3)加入H2O2的目的是________
(4)为保证产品的纯度,M物质最好选用________(填字母),调节pH的范围为________
a.Cu(OH)2 b.H2SO4
c.NH3·H2O d.Na2CO3
(5)滤液D中加入硫酸的目的为_________________________________
(6)从溶液E制得CuSO4·xH2O晶体所需要的步骤为________________、过滤、干燥。
(7)要测定所得硫酸铜晶体CuSO4·xH2O中x的值,下列说法不正确的是________(填字母)。
a.称量操作至少要进行4次
b.需将坩埚放在石棉网上进行加热
c.加热后,将坩埚放在石棉网上冷却,会使所测x的值偏小

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解答题-实验探究题 | 困难 (0.15)
【推荐1】某种硬铝合金是由 Al、Cu、Mg三种金属组成,主要应用于耐热可焊的结构件及锻件。某研究小组欲探究该合金的性质并测定合金中铝的质量分数:
(1)甲同学预测:该合金与10 mol/L硝酸反应时有NO2气体生成,可能还有NO生成。
查阅资料:常温下,NO2与N2O4混合存在,在低于0 ℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。设计如下装置进行实验。按下图连接装置并检验气密性后,称取5 g 合金放于圆底烧瓶中,并滴加10 mol/L硝酸。

①合金中Cu与稀硝酸反应的离子方程式是          
②C装置的目的是          
③能证明有NO生成的实验操作与现象是          
④实验进行至A中固体全部溶解后,未检验到有NO生成,甲同学认为硬铝合金与10 mol/L硝酸反应时没有NO生成。乙同学认为不能确定是否生成了NO,需补充操作才能证明,该操作是          
(2)为测定合金中铝的质量分数,丙同学查阅资料:
部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH
金属离子
开始沉淀时的pH
沉淀完全的pH
Al3+
3.4
4.7
Cu2+
4.1
6.9
Mg2+
9.4
12.4
pH > 7.8时,Al(OH)3开始溶解,pH > 10.8时沉淀完全溶解。
设计如下方案并进行实验:

①调节pH时,应控制pH的范围是          
②选用NaOH溶液调节pH,得到溶液B的离子方程式是          
③Al(OH)3经过滤、洗涤、灼烧至恒重后称量,质量为8.5g,则该合金中铝的质量分数是          
2016-12-09更新 | 927次组卷
解答题-实验探究题 | 困难 (0.15)
名校
【推荐2】I.如图所示:在B水槽中装有500mL水,容积为a mL的试管A充满了NO2和NO的混合气体(标准状况),将试管A倒插入B水槽的水中。充分反应后,试管A中余下气体的体积为0.5a mL。

(1)通过导气管C向余下0.5a mL气体的试管A中持续通入氧气,A中可能观察到的现象是___________
(2)当试管A中充满气体时停止通入氧气,然后将试管取出水槽,水槽B中溶液的物质的量浓度为___________mol·L−1(设溶液的体积仍为500mL)。
II.将一定量铁粉和铜粉混合均匀后分为四等份,分别加入同浓度的稀硝酸,充分反应,在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如表所示(设HNO3的还原产物只有NO):
实验序号IIIIIIIV
稀硝酸的体积/mL50100150175
剩余金属的质量/g9.04.800
NO的体积(标准状况)/mL112022403360V
(3)每等份混合物的质量为___________g。
(4)稀硝酸的物质的量的浓度为___________mol/L。
(5)V=___________
2021-11-05更新 | 1032次组卷
解答题-实验探究题 | 困难 (0.15)
【推荐3】某小组探究铜与浓硝酸的反应。
【实验】
实验装置(夹特仪器略)实验现象
   铜片溶解,最初反应较慢,随后加快,有大量红棕色气体放出,反应后试管中溶液呈现鲜草绿色
(1)铜与浓硝酸反应的化学方程式是_______,氢氧化钠溶液的作用是_______
小组同学继续探究溶液呈鲜草绿色的原因。
甲同学提出猜想:因为气体溶解后,溶液颜色和气体颜色叠加形成鲜草绿色,设计实1-1及1-2进行验证。
实验1-1:取反应后混合液于一支试管内,按一定的气体流速将混合气体通入,有大量红棕色气体逸出,约后溶液转为蓝色。
实验1-2:取反应后混合液于另一支试管内,按与实验1-1中相同的气体流速将空气通入,有大量红棕色气体逸出,约后溶液转为蓝色
(2)乙同学根据以上2个实验的现象证明甲同学的猜想不成立,依据的现象是_______
【查阅资料】
i.铜与浓硝酸反应,开始生成的溶于水生成与Cu2+反应生成绿色的化合物;
ii.一定条件下,Cu2+既可以表现氧化性,又可以表现还原性;
iii.尿素具有温和的抗氧化性;
iv.金属和浓硝酸反应过程中有生成,可大大加快金属与浓硝酸反应的速率。
其原理为:
第一步:
第二步:
第三步:
【设计实验】
分别向四支试管内依次加入下列试剂后,同时插入铜丝并记录实验现象。
编号浓硝酸蒸馏水/滴/滴尿素溶液/滴现象
2-11000快速反应,异常剧烈,溶液为鲜草绿色
2-21300快速反应,异常剧烈,溶液为鲜草绿色
2-31030反应较慢,溶液为蓝色,没有绿色出现
2-41003反应较慢,溶液为蓝色,没有绿色出现
(3)补全iv中原理的第二步反应:_______
(4)实验2-3中没有绿色出现的原因是_______
(5)因为发生化学反应:_______,因此实验2-4中反应速率较慢。
(6)解释实验1-1和1-2的现象差异原因_______
2023-04-30更新 | 678次组卷
共计 平均难度:一般