(2012年山东烟台,28题,8分)(8分)2012年3月6日,包括圆明园兽首在内的一批珍贵文物首次在烟台展出。小霞看到这些240年前的铜质兽首后,她想探究铜是怎么冶炼出来的。
【查阅资料】(1)冶炼铜可以用常见的铜矿石——孔雀石,其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。碱式碳酸铜是一种绿色的不溶于水的固体,加热易分解,能与酸反应。Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H20, Cu2(OH)2CO3+4HCl===2CuCl2+CO2↑+3H2O。
(2)实验室可以用至少三种方法来制取铜:①用氢气在加热的条件下还原氧化铜(生成铜和水);②电解氯化铜溶液(生成铜和氯气,氯气有毒);③用活泼金属从铜的盐溶液中置换。
【设计方案】在实验室中以碱式碳酸铜、铁粉、稀盐酸为原料来制取铜。请你仿照下图①帮她画出另外两种制取铜的流程图。
①
②
③
【反思评价】(1)上述三种制取铜的方案中,你认为最理想的是_________,与其他两种方案比较,它有哪些优点(至少答一点):_______________________
__________________________________________。
(2)铜锈的主要成分也是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]。铜生锈除了与空气中的氧气和水关外,从碱式碳酸铜的化学式推知,还可能与空气中的____________有关。
(2012年山东烟台,27题,6分)(6分)某校化学实验室废油桶中收集了溶有大量FeSO4、CuSO4的废液,此外还有一些不溶性杂质。若废液直接排放到下水道不仅造成重金属污染,而且造成浪费。该校化学兴趣小组同学设计了如下图费用处理方案,请回答有关问题。
(1)废液在加入金属X前需进行过滤,目的是将其中的__________除去。进行过滤操作所需的玻璃仪器有:_________________________________________。
(2)金属X是________,其加入废液后发生反应的化学方程式为____________
_______________;溶液Y是____________,利用其除去铜中杂质,有关反应的化学方程式为_____________________________。
(2012年山东烟台,26题,8分)(8分)现有下列仪器或装置,请回答下列问题:
(1)仪器①的名称是____________,②的名称是_____________。
(2)用上图仪器组装成气体发生装置:用KClO3和MnO2制O2应选的装置是____
(填字母);用废铁屑与稀盐酸反应制取H2,并控制产生H2的速率,应选_____
(填字母)。
(3)若用右图装置进行“排空气法”收集制取的O2,氧气应从________(填“b”或“c”)端导入。若瓶中装满水,用排水法收集氧气,氧气应从______(填“b”或“c”)端导入。
(4)若用F装置进行CO还原Fe2O3的实验,a处的现象为__________________;该装置中气球的作用是_______________________________。
(2012年山东烟台,25题,5分)(5分)某化学小组参观制碱厂后,绘制了该厂生产纯碱的工艺流程图如下,据图回答:
(1)流程图Ⅰ是依次向粗盐水中加入Ca(OH)2和Na2CO3,二者加入的顺序能否颠倒?为什么?_____________________________________________________。
(2)用一个化学方程式表示出流程图Ⅱ中发生的总反应____________________。
(3)如果不将氯化铵作为目标产品,即加入氨气不是为了生产出氯化铵,那么,氨气在制碱过程中的作用是_________________________________________。
(4)工业生产纯碱的流程中,碳酸化时溶液中析出碳酸氢钠而没有析出氯化铵的原因是________________________________________。
(2012年山东烟台,24题,7分)(7分)2011年11月3日凌晨,我国载人航天器“天宫一号”与“神州八号”飞船对接成功,使中华民族建立空间站的梦想迈出了坚实的一步。
(1)发射“天宫一号”和“神州八号”的“长征二号”运载火箭,使用的燃料是液态偏二甲肼(化学式C2H8N2),同时用液态四氧化二氮为氧化剂,两者混合后点燃便会剧烈燃烧,除了产生二氧化碳和水外,还产生一种空气中含量最多的气体。该反应的化学方程式为:_____________________________。通过此反应谈谈你对燃烧的概念有什么新的认识?_____________________________________。
(2)“天宫一号”资源舱舱段使用了铝——锂合金代替传统材料,不但使舱段减重10%,而且增加了舱段的强度。这种性能上的改变是由于合金内部的_____发生了改变。铝制品在空气中具有很好的抗腐蚀性能,这是因为_______________________________________。
(3)“神八”此次太空之行还进行了多项试验。
①“神八”返回后,科学家打开返回舱中的试验箱,看到装在毛细管中的鸡蛋清溶菌酶(一种蛋白质)在太空中低温下形成了“钻石”状的结晶体。鸡蛋清溶菌酶的溶解度受温度变化影响不大。它在太空中的结晶方式是________;鸡蛋清溶菌酶可以用氯化钠溶液溶解,但不能用硫酸铜溶液溶解,原因是____________
__________________。
②如果在失重状态下的太空空间站中进行以下实验,其中最难完成的是_______。
(A)闻酒杯中酒的气味 (B)将牛奶加入水中混合
(C)将食盐溶于水 (D)用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙
(2012年山东烟台,23题,5分)(5分)空气中CO2浓度的持续走高引起人们的高度重视。一些科学家认为,人类不仅要努力减少CO2的排放,还要尽快想办法清除空气中过多的CO2。为此,他们设想了一系列“捕捉”CO2的方法。
方法Ⅰ:一些科学家利用太阳能加热的反应器“捕捉空气中的CO2,如下图所示。
步骤二中发生反应的化学方程式是_______________________________。
方法Ⅱ:另一些科学家利用NaOH溶液的喷淋“捕捉”空气中的CO2,如图所示。
(1)NaOH的溶液喷成雾状是为了________________________。
(2)右图a环节中,发生反应的化学方程式为__________________________;
____________________________________。
评价:上述两种方法在化学原理上都是可行的,但在实际应用中仍存在很多问题,例如:方法Ⅰ主要是受到地域和气候的限制;方法Ⅱ主要__________________
_____________________。