【題目】銅及銅的化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應用。
(一)銅的廣泛應用
(1)我國在西漢時期就有“曾青得鐵則化為銅”之說,用化學方程式表示其原理______。
(2)銅在工業(yè)上可用于生產(chǎn)電纜(外面包裹了電纜皮),這是利用了銅的_____性。
(二)硫酸銅晶體的制備
工業(yè)上用含銅廢料(如:碎銅、電纜皮等)。某化學小組的同學提出可以用含銅廢料制備硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O).主要流程如下:
(1)含銅廢料粉碎的目的是__________。
(2)該流程中,加入H2O2后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的原因為_____。
(3)興趣小組同學一致指出,將濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、_____(填結(jié)晶方法)、過濾等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸銅晶體(CuSO4·xH2O),晶體采用酒精淋洗而不用水的原因是____________。
(三)銅生銹會生成堿式碳酸銅,而工業(yè)上所制得的堿式碳酸銅種類較多,其組成表示為:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。
資料:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O加熱至200時會分解得到氧化銅,二氧化碳和水。
測定某種產(chǎn)品的組成,該興趣小組準確稱量了25.8g的樣品,設(shè)計了如下裝置并進行實驗:
實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
B中溶液質(zhì)量/g | C中溶液質(zhì)量/g | D中溶液質(zhì)量/g | E中固體質(zhì)量/g | |
反應前 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 120.5 |
反應后 | 105.4 | 104.4 | 100.2 | 120.5 |
實驗分析和數(shù)據(jù)處理
(1)實驗前應該先_________,再鼓入一段時間氮氣后稱量B、C、D、E的質(zhì)量。
(2)停止鼓入氮氣,調(diào)控溫電加熱220℃持續(xù)加熱,觀察到裝置B中______時表明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解。
(3)反應結(jié)束后,再緩緩鼓入一段時間氮氣的目的是___________。
(4)該堿式碳酸銅的化學式是__________。
【答案】Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 導電 增大反應物之間的接觸面積,加快反應速率 防止溫度過高過氧化氫分解 冷卻結(jié)晶 防止晶體溶于水帶來損耗或酒精有揮發(fā)性便于晾干(答一點就對) 檢查氣密性 不再有氣泡生成 排裝置內(nèi)氣體,使生成的二氧化碳和水蒸氣被后面的裝置充分吸收 CuCO3·Cu(OH)2·2H2O
【解析】
(一)(1)“曾青得鐵則化為銅”是鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵;故填:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu;
(2)銅具有導電性,可以制成導線;故填:導電性;
(二)(1)含銅廢料粉碎的目的是增大反應物之間的接觸面積,加快反應速率;故填:增大反應物之間的接觸面積,加快反應速率;
(2)H2O2受熱易分解,溫度應該控制在50℃到60℃之間,防止溫度過高過氧化氫分解;故填:防止溫度過高過氧化氫分解;
(3)興趣小組同學一致指出,將濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等操作得到硫酸銅晶體;用水洗滌可以溶解硫酸銅晶體,使硫酸銅晶體有損失,所以所得硫酸銅晶體需要洗滌后晾干,最合適的洗滌試劑是95%的酒精,因為硫酸銅晶體不溶于酒精,且酒精有揮發(fā)性便于晾干;故填:冷卻結(jié)晶;防止晶體溶于水帶來損耗或酒精有揮發(fā)性便于晾干;
(三)(1)實驗前應該先檢查氣密性,再鼓入一段時間氮氣后稱量B、C、D、E的質(zhì)量。故填:檢查氣密性;
(2)xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O加熱至200時會分解得到氧化銅,二氧化碳和水。停止鼓入氮氣,調(diào)控溫電加熱220℃持續(xù)加熱,觀察到裝置B中不再有氣泡生成時表明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解。故填:不再有氣泡生成;
(3)反應結(jié)束后,再緩緩鼓入一段時間氮氣的目的是排裝置內(nèi)氣體,使生成的二氧化碳和水蒸氣被后面的裝置充分吸收。故填:排裝置內(nèi)氣體,使生成的二氧化碳和水蒸氣被后面的裝置充分吸收;
(4)B中溶液質(zhì)量增加5.4g,C中溶液質(zhì)量增加4.4g,所以生成水的質(zhì)量為5.4g,二氧化碳的質(zhì)量為4.2g,A中生成氧化銅固體的質(zhì)量為25.8g-4.4g-5.4g=16g,
設(shè)碳酸銅的質(zhì)量為x,生成氧化銅的質(zhì)量為y
x=12.4g y=8g
所以氫氧化銅加熱分解生成氧化銅的質(zhì)量為16g-8g=8g
設(shè)氫氧化銅的質(zhì)量為z,生成水的質(zhì)量為a
z=9.8g a=1.8g
所以xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O中結(jié)晶水的質(zhì)量為5.4g-1.8g=3.6g
根據(jù)題意有:x:y:z
通過計算可得:x:y:z=1:1:2
所以該堿式碳酸銅的化學式是CuCO3·Cu(OH)2·2H2O。
故填:CuCO3·Cu(OH)2·2H2O。
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【題目】鈦(Ti)具有硬度大,密度小,熔點高,抗腐蝕性好等優(yōu)良性能,被譽為“未來金屬”。現(xiàn)有5種含鈦元素的物質(zhì):Ti、TiO2、Ti2O3、TiCl4、K2TiO3;卮鹣铝袉栴}:
(1)TiCl4讀作_____________。
(2)從物質(zhì)分類的角度看,K2TiO3屬于_______ 。(填選項)
A 氧化物 B 酸 C 堿 D 鹽
(3)Ti2O3在加熱條件下可溶于硫酸,生成Ti2(SO4)3 ,反應的化學方程式為______。
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【題目】進入冬季,霧霾天氣頻繁出現(xiàn)。霧是空氣中水蒸氣凝結(jié)的微小水滴大量懸浮在近地面空氣中形 成的;霾形成的主要原因是工業(yè)燃煤、車用燃料不充分燃燒產(chǎn)生的炭粒、碳氫化合物以及建筑塵埃 等大量混入空氣形成的。二者結(jié)合形成霧霾;瘜W興趣小組的同學們收集了空氣凈化器濾芯上的少 量黑色物質(zhì),對其成分進行了探究。
(提出問題)空氣凈化器濾芯上的黑色物質(zhì)中是否含有炭粒和水?
(查閱資料)
A 碳氫化合物具有可燃性,燃燒生成水和二氧化碳。B 無水硫酸銅為白色固體,遇水會變藍。
(進行實驗)
同學們在老師的指導下對其進行探究,下圖為探究過程中的部分裝置。加熱前先向裝置 A 中通入足量氧氣,排盡空氣。這樣做的目的是①_________。
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結(jié)論 |
點燃酒精燈,充分反應 | ②________ | 黑色物質(zhì)中含有炭粒和水 |
(反思與評價)張同學認為該結(jié)論不嚴謹,他的理由是③_________。
(交流與討論)連接裝置的正確順序如上圖所示。若將裝置 B、C 的位置對調(diào),會對實驗結(jié)果產(chǎn)生的影響是④_________。
(拓展延伸)霧霾的成分非常復雜,通過以上實驗只能證明黑色物質(zhì)中含有碳元素和氫元素,若要了解霧霾的成分,需進一步的學習和研究。同學們在 網(wǎng)上查閱資料還發(fā)現(xiàn)了一種防霧霾口罩(如圖),已知某品牌 KN95 型防顆粒物口罩使用了無紡布、活性炭等材料,其中無紡布和活性炭對顆粒物 和有害氣體能分別起到⑤_________作用。
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【題目】利用鈦精礦(主要成分為TiO2)制備金屬鈦(Ti)的主要工藝流程如下:
(1)TiO2中鈦元素的化合價是______。
(2)反應釜中攪拌的目的是______。
(3)推測反應釜廢氣中含CO,從元素守恒角度說明理由:______。
(4)合成器中發(fā)生反應的化學方程式是______。
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【題目】下列曲線能正確表達對應的反應或過程的是( )
A. NH4NO3固體溶于水
B. 煅燒石灰石
C. 等質(zhì)量等濃度的稀H2SO4加入金屬
D. CuSO4和H2SO4混合液中加入NaOH溶液
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【題目】如圖是實驗室常用氣體制備的裝置圖
(1)寫出帶有標號儀器的名稱:①___,
(2)若用A、C裝置組合制取氧氣,發(fā)生的反應方程式為____________,實驗中,觀察到________時,說明已經(jīng)收集滿氧氣。
(3)實驗室制取CO2可以選擇B作發(fā)生裝置,化學反應方程式為_______;若要得到干燥的CO2,可將含有水蒸氣的CO2從如圖裝置的______(填“m”成“n”)端導入,試劑X是______;然后用裝置___(填“C”或“D”或“E”)收集。
(4)硫化氫是有毒氣體,能溶于水形成氫硫酸(其化學性質(zhì)與鹽酸相似)。常用塊狀硫化亞鐵(FeS)和稀硫酸在常溫反應制H2S,某同學用G裝置來收集處理H2S。
①該裝置用于收集H2S,說明其密度比空氣___(填“大”或“小”)。
②G中氫氧化鈉溶液的作用是______。
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【題目】控制變量法是實驗探究的重要方法.下列設(shè)計方案不能實現(xiàn)探究目的是( 。
A. 甲實驗可探究可燃物的燃燒需要與氧氣接觸且溫度達到著火點
B. 甲實驗中a、b對比可探究可燃物的燃燒是否需要達到一定溫度
C. 乙中①②對比可探究鐵的銹蝕條件是否與氧氣有關(guān)
D. 乙中①②③對比可探究鐵的銹蝕條件是否與氧氣和水等物質(zhì)有關(guān)
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【題目】2020年春節(jié),新型冠狀病毒來襲,走情訪友已成奢望。然而,冠狀病毒在環(huán)境里并不是無堅不摧,75%的乙醇(醫(yī)用酒精)、含氯的消毒劑(84消毒液)、20%的過氧乙酸等均可有效殺滅病毒。下列關(guān)于過氧乙酸(分子式C2H4O3)的說法中錯誤的是( )
A.過氧乙酸屬于有機化合物
B.過氧乙酸是由分子構(gòu)成的
C.過氧乙酸中氧元素的質(zhì)量分數(shù)最高
D.過氧乙酸中碳、氧元素的質(zhì)量比為2:3
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【題目】如圖是甲、乙兩種物質(zhì)的溶解度曲線,根據(jù)圖中信息填空:
(1)t1℃時,甲、乙兩種物質(zhì)的溶解度__(選填“相等”或“不相等”).
(2)t2℃時,甲、乙兩種物質(zhì)的飽和溶液的質(zhì)量分數(shù)__大些(選填“甲”或“乙”).
(3)要使t1℃時甲的飽和溶液變成不飽和溶液的方法__(任填一種即可).
(4)t1℃時,往100g水中加入60g甲,充分攪拌后得到甲的溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)是__(保留一位小數(shù)).
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