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(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...

(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。

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【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)2CO36ec8aac122bd4f6e2CuO+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。

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【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。

 

 (8分)【设计方案】每个流程图2分,流程图能体现出下列两种方法即可:(a)碱式碳酸铜与盐酸反应制得氯化铜,再用铁粉置换出氯化铜中的铜;(b)铁粉与盐酸反应制得氢气,再用氢气还原加热碱式碳酸铜得到的氧化铜,制得铜。(流程图略) 【反思评价】(1)与上述方法中的(a)对应即可   节约能源;没有有毒尾气放出,环保;仪器装置和操作简单、安全可靠,等待。(答两条即可) (2)二氧化碳(或CO2) 【解析】 [设计方案]根据实验目的和物质间的反应规律,碱式碳酸铜和盐酸反应生成的氯化铜溶液能和铁发生置换反应生成铜;铁和稀盐酸反应生成的氢气能还原氧化铜生成铜;流程图能体现出下列两种方法即可:(a)碱式碳酸铜与盐酸反应制得氯化铜,再用铁粉置换出氯化铜中的铜;(b)铁粉与盐酸反应制得氢气,再用氢气还原加热碱式碳酸铜得到的氧化铜,制得铜; [反思评价](1)通过比较各个实验方案,从节约能源;没有有毒尾气放出,环保;仪器装置和操作简单、安全可靠等方面考虑,②方案最好; (2)根据Cu2(OH)2CO3的组成和化学反应前后元素种类不变的规律,铜生锈除了与空气中的氧气和水关外,还与二氧化碳有关。
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(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。

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(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_____________________________。

 

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(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:

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(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。

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(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_______________________________。

 

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(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:

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(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________________________________________。

 

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(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。

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(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_______________________________________。

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(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

 

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(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。

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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。

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(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__________________

_____________________。

 

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