(16分)氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
开始沉淀pH |
6.0 |
7.5 |
1.4 |
沉淀完全pH |
13 |
14 |
3.7 |
⑴ 步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。所需操作的名称是________、________。
⑵ 步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁。操作步骤是先滴加H2O2溶液,稍加热,当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以调整溶液pH在一定范围之内,加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
①写出用H2O2溶液除去硫酸亚铁的离子方程式____________________________。
②调整pH 的范围应该在____________之间。
⑶ 步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时,停止加热,_____________,水浴加热烘干。采用水浴加热的原因是____ 。
⑷ 该同学用CuSO4溶液进行如下探究实验:取A、B两支试管,分别加入 2 mL 5%H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入0.1 mol·L-1 FeCl3和CuSO4 溶液各1 mL,摇匀,观察到滴入FeCl3 溶液的试管产生气泡更快,由此得到结论:Fe3+对H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高,该同学的结论是否正确________(填正确或错误),请说明原因 。
(15分)某短周期元素原子最外层电子数为次外层的2倍,其单质甲可发生:
甲+乙丙+丁+水。
(1)若丙为NO2。①甲与乙反应的化学方程式为 。
② NO2可作火箭重要燃料—肼(N2H4)的助燃剂。N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ·mol-1,2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=—1135.7 kJ·mol-1,写出肼(N2H4)燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式: 。
(2)若丙为SO2。①把乙滴入硫酸铜晶体,观察到的现象是 。
②完成SO2使KMnO4褪色的离子方程式: MnO4- + SO2 + = Mn2+
+ SO42- + H+
③一定条件下:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H<0。反应的平衡常数表达式K= ;反应达平衡时,若改变其中一个条件x,则符合图中曲线的是
a.x表示温度,y表示n(SO2) b.x表示压强,y表示SO2的转化率
c.x表示n(SO2),y表示n(O2) d.x表示n(SO3),y表示化学平衡常数K
有关下列装置图的说法正确的是( )
A.若X是盐桥,则上述装置可以形成原电池
B.若X是铜条,则上述装置不发生任何反应
C.若X是铜条,上述装置中,B电极是阴极
D.若X是铜条,上述装置中,A电极的电极反应式是:Cu2+ + 2e-=Cu
室温下,下列混合溶液中,各离子浓度的关系正确的是( )
A.浓度均为0.1mol·L-1的小苏打溶液与烧碱溶液等体积混合:
2c(CO32-)+c(OH-)+c(HCO3-)—c(H+)=0.1mol·L-1
B.浓度均为0.1mol·L-1的硫酸氢铵溶液与氢氧化钠溶液等体积混合
c(SO42-)>c(Na+)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=12的氨水与pH =2的盐酸等体积混合
c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
D.浓度均为0.1mol·L-1的醋酸溶液与氢氧化钠溶液等体积混合
c(Na+)=c(CH3COO-)>c(OH—)=c(H+)
化学中常用图像直观地描述化学反应的进程或结果。下列图像描述正确的是( )
A.根据图①可判断可逆反应“A2(g)+3B2(g) 2AB3(g)”的ΔH>0
B.图②表示压强对可逆反应2A(g)+2B(g) 3C(g)+D(s)的影响,乙的压强大
C.图③可表示乙酸溶液中通入氨气至过量过程中溶液导电性的变化
D.根据图④,若除去CuSO4溶液中的Fe3+可向溶液中加入适量CuO至pH=4左右
设阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4L乙烷含共价键数目为7NA
B.25℃时,1.0LpH=13的Ba(OH)2溶液含OH—数目为0.2NA
C.铝与氢氧化钠溶液反应生成1mol氢气时,转移的电子数为NA
D.常温常压下,6gHe含中子数为2NA