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题型:解答题-实验探究题 难度:0.65 引用次数:96 题号:9651215
室温下,某实验小组探究等量且表面积相同的镁条与硫酸铜溶液的反应。(注:反应前镁条用砂纸打磨除去表面氧化膜且镁条过量)
实验     操作            实验现象
4mL 0.1mol/LCuSO4溶液(pH约为4.2)
1.有无色无味气体生成
2.镁条表面逐渐生成大量黑褐色膨松状不溶物
3.反应一段时间后,溶液逐渐变浑浊,有蓝绿色沉淀生成

4mL 0.5mol/LCuSO4溶液(pH约为3.6)
1.有大量无色无味气体生成
2.镁条表面逐渐生成红褐色不溶物
3.反应一段时间后,溶液中逐渐有蓝绿色沉淀生成,镁条上红褐色物质脱落,有光亮的红色物质生成
开始无明显现象,一段时间后产生微量无色无味气体

(1)实验Ⅰ中生成的无色无味气体的主要成分是________,产生原因是_________(用简单文字和离子方程式表示)。设计实验Ⅲ的目的是________
(2)为了探究实验Ⅰ中黑褐色不溶物的成分,做实验Ⅳ。
实验     操作            实验现象

1.加入浓盐酸后,沉淀部分溶解。溶液为黄色
2.多次洗涤后的残余固体加入浓硝酸,有大量红棕色气体生成,溶液变为蓝色

查阅资料:Cu2O可溶于浓盐酸,得到黄色溶液。
经检测,黑褐色不溶物中含有Cu2O,请解释Cu2O产生的可能原因_________。由实验Ⅳ可以推测,黑褐色不溶物中还含有_______。残余固体加入浓硝酸时,反应的化学方程式是________
(3)经X射线检测,蓝绿色沉淀中含Cu2+、SO42-、OH。小组同学查阅资料:碱式硫酸铜【Cu2(OH)2SO4】是一种绿色晶体,在水中溶解度极小,能溶于稀酸和氨水。据此对沉淀成分提出两种假设:
i.是【Cu2(OH)2SO4】;
ii.是Cu(OH)2和【Cu2(OH)2SO4】的混合。
经检验,最终确定蓝绿色沉淀的成分是碱式硫酸铜。请设计实验证明假设i成立________
(4)根据上述实验推断,镁与硫酸铜溶液产物的生成与__________有关。

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(1)装置A中生成CO2的作用是___________,证明该实验目的达到的现象是___________
(2)观察到(1)中的现象后,关闭K,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的现象是___________;B中反应的离子方程式是___________
(3)装置E和F的作用是___________;为实现此目的,需推动注射器,将F中空气通入E中,可观察到的现象是___________
(4)D装置的作用是___________(答两点)。
(5)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如4NH3+6NO5N2+6H2O,写出氨气转化NO2的化学方程式:__________________,该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为_________________
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(2)若试管②中的试剂为品红溶液,实验中观察到的现象是___________;若试管②中的试剂为酸性溶液,实验时②中溶液褪色,则说明①中生成的气体具有___________性;若试管②中的试剂为溶液,实验中观察到的现象是___________,从化合价和物质性质的角度分析该反应发生的原因___________
(3)试管③中的试剂为溶液,其作用是吸收尾气,反应的离子方程式是___________
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【推荐3】某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。

(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。其目的是______
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸。c中的现象是:______。再由a向c中加2mL蒸馏水,c中的实验现象是:______,离子反应方程式是:______
(3)用以下三种途径来制取等质量的硝酸铜。
①铜与稀硝酸反应
②铜与浓硝酸反应
③铜先与氧气反应生成氧化铜,氧化铜再跟硝酸反应
以下叙述不正确的是_____(填字母)。
A.三种途径所消耗铜的质量相等
B.三种途径所消耗硝酸的物质的量①>②>③
C.途径①中被氧化的铜与被还原的硝酸的物质的量之比是3∶2
(4)表格是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是:______。理由是:_____
方案反应物
Cu、浓HNO3
Cu、稀HNO3
Cu、O2、稀HNO3
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