(15分)堿式碳酸銅的成分有多種,其化學(xué)式一般可表示為xCu(OH)2·yCuCO3。
(1)孔雀石呈綠色,是一種名貴的寶石,其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3。某興趣小組為探究制取孔雀石的最佳反應(yīng)條件,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1:將2.0mL 0.50 mol·L–1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL 0.50 mol·L–1的NaOH溶液和0.25 mol·L–1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示體積混合。
實(shí)驗(yàn)2:將合適比例的混合物在表Ⅱ所示溫度下反應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)記錄如下:
表Ⅰ                                      表Ⅱ

編號
V (Na2CO3)/mL
沉淀情況
 
編號
反應(yīng)溫度/℃
沉淀情況
1
2.8
多、藍(lán)色
 
1
40
多、藍(lán)色
2
2.4
多、藍(lán)色
 
2
60
少、淺綠色
3
2.0
較多、綠色
 
3
75
較多、綠色
4
1.6
較少、綠色
 
4
80
較多、綠色(少量褐色)
 
①實(shí)驗(yàn)室制取少許孔雀石,應(yīng)該采用的最佳條件是                               。
②80℃時(shí),所制得的孔雀石有少量褐色物質(zhì)的可能原因是                          。
(2)實(shí)驗(yàn)小組為測定上述某條件下所制得的堿式碳酸銅樣品組成,利用下圖所示的裝置(夾持儀器省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

步驟1:檢查裝置的氣密性,將過濾、洗滌并干燥過的樣品置于平直玻璃管中。
步驟2:打開活塞K,鼓入空氣,一段時(shí)間后關(guān)閉,稱量相關(guān)裝置的質(zhì)量。
步驟3:加熱裝置B直至裝置C中無氣泡產(chǎn)生。
步驟4:                                          (請補(bǔ)充該步操作內(nèi)容)。
步驟5:稱量相關(guān)裝置的質(zhì)量。
①裝置A的作用是               ;若無裝置E,則實(shí)驗(yàn)測定的x/y的值將        。(選填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中采集了如下數(shù)據(jù):
A.反應(yīng)前玻璃管與樣品的質(zhì)量163.8g      B.反應(yīng)后玻璃管中殘留固體質(zhì)量56.0g
C.裝置C實(shí)驗(yàn)后增重9.0g                D.裝置D實(shí)驗(yàn)后增重8.8g
為測定x/y的值,你認(rèn)為可以選用上述所采集數(shù)據(jù)中的           (寫出所有組合的字母代號)任一組即可進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果,寫出該樣品組成的化學(xué)式                        

(1) ①n[Cu(NO3)2]:n(NaOH) : n(Na2CO3)=2:2:1    75℃   ②有少量孔雀石受熱分解為CuO
(2)打開活塞K,繼續(xù)通一段時(shí)間空氣      ①除去空氣中的CO2和H2O     偏小
②BC、BD、CD(3分)       5Cu(OH)2·2CuCO3
(除倒數(shù)第二空3分外,其余每空2分,最佳條件缺一扣1分,答錯不給分。共15分)

解析試題分析:(1) ①由表中數(shù)據(jù),0.25mol·L–1的Na2CO3溶液2mL時(shí)生成的堿式碳酸銅最多,此時(shí)n[Cu(NO3)2]:n(Na2CO3)=2:1;當(dāng)溫度在75℃,生成的堿式碳酸銅最佳。②溫度較高,少量孔雀石受熱分解生成CuO,孔雀石中含有的少量褐色物質(zhì)是氧化銅。
(2)反應(yīng)完畢后,需要繼續(xù)通空氣,讓裝置冷卻。①裝置A堿石灰是干燥劑,可吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳,防止對裝置CD增重的數(shù)據(jù)造成影響,裝置E的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入D裝置,D裝置是吸收生成的二氧化碳的,C裝置是吸收生成的水的,如果沒有裝置E,會使D裝置質(zhì)量增重偏大,即生成的二氧化碳質(zhì)量偏大,則x/y的值會偏小。
②堿式碳酸銅分解的化學(xué)方程xCu(OH)2·yCuCO3 (x+y)CuO + xH2O + yCO2
要測定的值,可以測定生成的水和二氧化碳的質(zhì)量,即測定C裝置增重的質(zhì)量和D裝置增重的質(zhì)量;故可選CD。
xCu(OH)2·yCuCO3  (x+y)CuO + xH2O + yCO2
18x    44y
9g    8.8g


若測出反應(yīng)后玻璃管中樣品的質(zhì)量以及裝置C增重的質(zhì)量,即已知生成的氧化銅和水的質(zhì)量,可求出的值;故可選BC。
xCu(OH)2·yCuCO3(x+y)CuO + xH2O + yCO2
(x+y)×80   18x
56g       9g


同樣若已知反應(yīng)后玻璃管中樣品的質(zhì)量以及裝置D增重的質(zhì)量,即已知生成的氧化銅和二氧化碳的質(zhì)量,可求出出的值;故可選BD。
xCu(OH)2·yCuCO3 (x+y)CuO + xH2O + yCO2
(x+y)×80         44y
56g             8.8g


考點(diǎn):化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合考查,包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、誤差分析、數(shù)據(jù)處理及根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室的重要氧化劑,工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,雜質(zhì)為SiO2、Al2O3)為原料產(chǎn)它,實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如下圖。涉及的主要反應(yīng)是6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O。

(1)堿浸前將銘鐵礦粉碎的作用是                              
(2)步驟③調(diào)節(jié)pH后過濾得到的濾渣是                                   。
(3)操作④中,酸化時(shí),CrO2- 4轉(zhuǎn)化為Cr2O2- 7,寫出平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式
                                           ;
(4)用簡要的文字說明操作⑤加入KCl的原因                            
(5)稱取重鉻酸鉀試樣2.500g配成250mL溶液,取出25mL與碘量瓶中,加入10mL2mol/ LH2SO4和足量碘化鉀(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+),放于暗處5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示劑,用0.1200mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S2O2- 3=2I- +S4O2- 6)
①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是                                           ;
②若實(shí)驗(yàn)中共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL,則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為(設(shè)整個過程中其它雜質(zhì)不參加反應(yīng))                              (保留2位有效數(shù)字)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

(1)某學(xué)生欲用11.9 mol·L-1的濃鹽酸和蒸餾水配制500 mL物質(zhì)的量濃度為0.400 mol·L-1的稀鹽酸。該學(xué)生需要量取________mL濃鹽酸進(jìn)行配制。(保留小數(shù)點(diǎn)后1位)
(2)容量瓶是配制溶液的必需儀器。下列關(guān)于容量瓶及其使用方法的敘述,錯誤的是
①是配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的專用儀器   
②使用前要先檢查容量瓶是否漏液
③容量瓶可以用來加熱
④不能用容量瓶長期貯存配制好的溶液
⑤可以用500mL容量瓶配制250mL溶液
⑥容量瓶上標(biāo)有的是溫度 、容量 、刻度線
a.① ③    b.① ④   c.③ ⑤     d.⑤ ⑥
(3)① 該同學(xué)用配制的0.400 mol·L-1的鹽酸,中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液,則該同學(xué)需取________mL鹽酸。
② 假設(shè)該同學(xué)用新配制的鹽酸中和含0.4 g NaOH的NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)比①中所求體積偏小,則可能的原因是________。
a.濃鹽酸揮發(fā),濃度不足
b.配制溶液時(shí),未洗滌燒杯
c.配制溶液時(shí),俯視容量瓶刻度線  
d.加水時(shí)超過刻度線,用膠頭滴管吸出

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

實(shí)驗(yàn)室制備苯乙酮的化學(xué)方程式為:

制備過程中還有CH3COOH+AlCl3―→CH3COOAlCl2+HCl↑等副反應(yīng)。
主要實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如下:

(Ⅰ)合成:在三頸瓶中加入20g無水三氯化鋁和30mL
無水苯。為避免反應(yīng)液升溫過快,邊攪拌邊慢慢滴加6mL
乙酸酐和10mL無水苯的混合液,控制滴加速率,使反應(yīng)液
緩緩回流。滴加完畢后加熱回流1小時(shí)。
(Ⅱ)分離與提純:①邊攪拌邊慢慢滴加一定量濃鹽酸與冰水混合液,分離得到有機(jī)層②水層用苯萃取,分液③將①②所得有機(jī)層合并,洗滌、干燥、蒸去苯,得到苯乙酮粗產(chǎn)品④蒸餾粗產(chǎn)品得到苯乙酮
回答下列問題:(1)儀器a的名稱:________;裝置b的作用:________。
(2)合成過程中要求無水操作,理由是_______________________。
(3)若將乙酸酐和苯的混合液一次性倒入三頸瓶,可能導(dǎo)致________。

A.反應(yīng)太劇烈B.液體太多攪不動C.反應(yīng)變緩慢D.副產(chǎn)物增多
(4)分離與提純操作②的目的是________。該操作中是否可改用乙醇萃。縚_______(填“是”或“否”),原因是______________________。
(5)分液漏斗使用前須________并洗凈備用。萃取時(shí),先后加入待萃取液和萃取劑,經(jīng)振搖并________后,將分液漏斗置于鐵架臺的鐵圈上靜置片刻,分層。分離上下層液體時(shí),應(yīng)先________,然后打開活塞放出下層液體,上層液體從上口倒出。
(6)粗產(chǎn)品蒸餾提純時(shí),下列裝置中溫度計(jì)位置正確的是________,可能會導(dǎo)致收集到的產(chǎn)品中混有低沸點(diǎn)雜質(zhì)的裝置是________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

明礬石是制取鉀肥和氫氧化鋁的重要原料,明礬石的組成和明礬相似,此外還含有氧化鋁和少量的氧化鐵雜質(zhì)。具體實(shí)驗(yàn)流程如下:

請回答下列問題:
(1)操作1所用到的玻璃儀器的名稱是____________。
(2)由溶液3制取氫氧化鋁的離子方程式為                                         
(3)請你寫出驗(yàn)證溶液1中有NH4+的實(shí)驗(yàn)過程:_______________________________________________。
(4)實(shí)驗(yàn)室用Fe2O3與CO反應(yīng)來制取單質(zhì)Fe。

①請按氣流由左到右的方向連接下列各裝置,順序?yàn)锳→                         。
②檢查裝置A氣密性的方法是                                                                。
③在點(diǎn)燃B處的酒精燈前,應(yīng)進(jìn)行的操作是_______________________________________;④裝置C的作用是________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

掌握儀器名稱、組裝及使用方法是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),下圖為兩套實(shí)驗(yàn)裝置。

⑴寫出下列儀器的名稱:a.               b.              c.           
⑵儀器ac中,使用前必須檢查是否漏水的有          。(填序號)
⑶若利用裝置I分離四氯化碳和酒精的混合物,還缺少的儀器是         ,
將儀器補(bǔ)充完后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),溫度計(jì)水銀球的位置在             處。
冷凝水由    (填f或g)口通入。
(4)現(xiàn)需配制0.1mol/LNaOH溶液450mL,裝置II是某同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖。
①圖中的錯誤是                            。除了圖中給出的的儀器和分析天平外,為完成實(shí)驗(yàn)還需要的儀器有:                                        。
②配制時(shí),其正確的操作順序是(字母表示,每個字母只能用一次)     ________。

A.用30mL水洗滌燒杯2~3次,洗滌液均注入容量瓶
B.準(zhǔn)確稱取計(jì)算量的氫氧化鈉固體于燒杯中,再加入少量水(約30mL),用玻璃棒慢慢攪動,使其充分溶解
C.將溶解的氫氧化鈉溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D.將容量瓶蓋緊,振蕩,搖勻
E.改用膠頭滴管加水,使溶液凹面恰好與刻度相切
F.繼續(xù)往容量瓶內(nèi)小心加水,直到液面接近刻度2~3cm處

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

海水中蘊(yùn)藏著豐富的資源。海水綜合利用的流程圖如下。

(1)用NaCl做原料可以得到多種產(chǎn)品。
① 工業(yè)上由NaCl制備金屬鈉的化學(xué)方程式是_______________________________。
②電解氯化鈉稀溶液可制備“84消毒液”,通電時(shí)氯氣被溶液完全吸收,若所得消毒液僅含一種溶質(zhì),寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________。
(2)分離出粗鹽后的鹵水中蘊(yùn)含著豐富的鎂資源,經(jīng)過下列途徑可獲得金屬鎂:
鹵水Mg(OH)2MgCl2溶液→MgCl2·6H2O→MgCl2Mg
其中,由MgCl2·6H2O制取無水MgCl2的部分裝置(鐵架臺、酒精燈已略)如下:

①上圖中,裝置a由                        、雙孔塞和導(dǎo)管組成。
②循環(huán)物質(zhì)甲的名稱是            。
③制取無水氯化鎂必須在氯化氫存在的條件下進(jìn)行,原因是                       。
④裝置b中填充的物質(zhì)可能是                   。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

碳酸鎂晶須是一種新型的吸波隱形材料中的增強(qiáng)材料。
(1)合成該物質(zhì)的步驟如下:
步驟1:配制0.5mol·L-1MgSO4溶液和0.5mol·L-1NH4HCO3溶液。
步驟2:用量筒量取500mL NH4HCO3溶液于1000mL四口燒瓶中,開啟攪拌器。溫度控制在50℃。
步驟3:將250mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1min內(nèi)滴加完后,用氨水調(diào)節(jié)溶液pH到9.5。
步驟4:放置1h后,過濾,洗滌。
步驟5:在40℃的真空干燥箱中干燥10h,得碳酸鎂晶須產(chǎn)品(MgCO3·nH2O  n=1~5)。
①步驟2控制溫度在50℃,較好的加熱方法是          。
②步驟3生成MgCO3·nH2O沉淀的離子方程式為        
③步驟4檢驗(yàn)是否洗滌干凈的方法是           。
(2)測定合成的MgCO3·nH2O中的n值。
稱量1.000g碳酸鎂晶須,放入如圖所示的廣口瓶中加入水滴入稀硫酸與晶須反應(yīng),生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室溫下反應(yīng)4~5h,反應(yīng)后期將溫度升到30℃,最后的燒杯中的溶液用已知濃度的鹽酸滴定,測得CO2的總量;重復(fù)上述操作2次。

①圖中氣球的作用是           
②上述反應(yīng)后期要升溫到30℃,主要目的是         。
③設(shè)3次實(shí)驗(yàn)測得每1.000g碳酸鎂晶須產(chǎn)生的CO2平均值為a mol,則n值為      (用含a的表達(dá)式表示)。
(3)稱取100g上述晶須產(chǎn)品進(jìn)行熱重分析,熱重曲線如圖。

則該條件下合成的晶須中,n=      (選填:1、2、3、4、5)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

下列實(shí)驗(yàn)操作與預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論均正確的是(   )

選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)操作
預(yù)期實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕蚪Y(jié)論
A
室溫下,用pH試紙測定濃度為0.1mol·L-1
Na2SiO3溶液和Na2CO3溶液的pH
比較Si和C的電負(fù)性
B
某溶液中加入硝酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成
該溶液中含有SO42
C
向某溶液中加入2滴KSCN溶液,溶液不顯紅色。再向溶液中加入幾滴新制的氯水,溶液變?yōu)榧t色
該溶液中一定含有Fe2
D
將某氣體通入淀粉和KI的混合溶液,溶液變藍(lán)色
該氣體一定是Cl2

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同步練習(xí)冊答案