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(10 分)为了探究Cu(NO3)2 的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如...

(10 分)为了探究Cu(NO3)2 的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。

Ⅰ.Cu(NO3)2 的氧化性

将光亮的铁丝伸入Cu(NO3)2 溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe 的氧化产物,将溶液中的Cu2+除尽后,进行了如下实验。可选用的试剂KSCN 溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。

(1)请完成下表:

操作

反应或现象

结论

取少量除尽 Cu2+后的溶液于试管中,加入 溶液,振荡

现象②

存在 Fe3+

取少量除尽 Cu2+后的溶液于试管中,加入 K3[Fe(CN)6] 溶液,振荡

离子方程式③

存在 Fe2+

Ⅱ.Cu(NO3)2 的热稳定性

图所示的实验装置A 中,用酒精喷灯对Cu(NO3)2 固体加强热,产生红棕色气体,在装置C中收集到无色气体,经验证为O2。当反应结束以后,试管中残留固体为红色。

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2)装置B 的作用是      

(3)从实验安全角度考虑,需要在A、B 间加入装置M,请在方框中画出M 装置

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4)下图为Cu(NO3)2 样品高温过程的热重曲线(样品质量分数w%随温度变化的曲线)。

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Cu(NO3)2 加热到200℃的化学方程式为       ,继续高温至1000℃生成       (填化学式)固体。

 

(10分) (1)①KSCN溶液;②溶液呈红色 ③2[Fe(CN)6]3- + 3Fe2+=== Fe3[Fe(CN)6]2↓ (2)除去混合气体中的NO2 (3) (4)2 Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑ + O2↑;Cu2O 【解析】 试题分析:(1)取少量除尽Cu2+后的溶液于试管中,加入1~2滴KSCN溶液,振荡,若含有铁离子溶液会变血红色, K3[Fe(CN)6]与Fe2+反应生成 Fe3[Fe(CN)6]2沉淀,反应的离子方程式为2[Fe(CN)6]3- + 3Fe2+=== Fe3[Fe(CN)6]2↓,故填:①KSCN溶液;②溶液呈红色;③2[Fe(CN)6]3- + 3Fe2+=== Fe3[Fe(CN)6]2↓; (2)Cu(NO3)2 固体加强热,产生的红棕色气体为NO2,试管中残留的红色固体为铜,气体经过氢氧化钠时,NO2被吸收除去,故填:除去混合气体中的NO2; (3)NO2易溶于氢氧化钠溶液,容易产生倒吸现象,为了防止倒吸,应添加一个安全瓶,装置导气管略露出胶塞,可以防止C装置中 的液体到吸入发生装置A,故填:; (4)设硝酸铜为1mol,质量为188g,其中铜的质量为64g,根据图像,加热到200℃时固体质量为188g×42.6%=80g,表明固体中含有16g氧元素,固体中铜元素和氧元素的物质的量之比为1:1,化学式为CuO,结合(3)的提示,还生成NO2和 O2,反应的方程式为2 Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑ + O2↑。加热到1000℃时,固体的质量为188g×38.3%=72g,表明固体中含有8g氧元素,固体中铜元素和氧元素的物质的量之比为2:1,化学式为Cu2O。故填:2 Cu(NO3)2 2CuO+4NO2↑ + O2↑;Cu2O 考点:考查了化学实验的设计与评价、化学计算的相关知识。  
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(9 分)碳元素是形成物种最多的元素之一,其中许多物质对人类来说有着极其重要的作用。

(1)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,它是世界上最薄却也是最坚硬的纳米材料,同时也是导电性最好的材料。下列物质在一定条件下能与它反应的是________(填字母)。

A.氧气        B.单质氟         C.氢氧化钠溶液        D.浓硝酸

(2)①CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g) ΔH+206 kJ·mol-1

②CO(g)+2H2(g)=== CH3OH(g) ΔH-91kJ·mol-1

则CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为_____________。

(3)工业中用乙苯为原料,采用催化脱氢的方法制取苯乙烯的反应方程式为:

C6H5-CH2CH3(g)满分5 manfen5.comC6H5-CH=CH2(g)+H2(g)△H1

向体积为VL 的密闭容器中充入a mol 乙苯,反应达到平衡状态时,平衡体系组成(物质的量分数)与温度的关系如图所示,在600℃时,平衡体系中苯乙烯的物质的量分数为25%,则:

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①计算600℃温度下该反应的平衡常数           

②分析上述平衡体系组成与温度的关系图可知:△H1     0(填“>、=或<” )。

(4)某科研组设计如图装置,模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示,该装置能将H2O 和CO2 转化为O2 和燃料(C3H8O)。该装置工作时,a 电极的反应为         

 

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(8 分)氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl3 的熔点为282℃,沸点为315℃。工业上制备无水FeCl3 的一种工艺流程如下:

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(1)氯化铁能用作水处理剂的原因是_________________(用必要的文字和化学方程式说明)。

(2)吸收塔中吸收剂X 是_______。

(3)温度超过400℃时,捕集器中捕集到的物质的相对分子质量为325,该物质的分子式为________。

(4)从副产物FeCl3 溶液中获得FeCl3·6H2O 的方法是在滴加浓盐酸后,________、________、过滤,洗涤、晾干。

(5)用FeCl3 溶液(32%~35%)腐蚀印刷线路板的废液中含FeCl3、FeCl2 和CuCl2。用化学方法回收废液中铜的方法是______________(用反应式表示并简述操作要点)。

 

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医学上常用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应来测定血钙的含量。回答下列问题:

______H++______MnO4-+______H2C2O4→______CO2↑+______Mn2++______

(1)配平以上离子方程式并在中填上所需的微粒。

(2)测定血钙的含量2 mL 血液用蒸馏水稀释后向其中加入足量(NH4)2C2O4 溶液反应生成CaC2O4 沉淀,将沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4 ,再用KMnO4 溶液滴定。稀硫酸溶解CaC2O4 沉淀的化学方程式是_________________。

(3)溶解沉淀时    (“能”或“不能”)使用稀盐酸。

(4)若消耗了1.0×10-4 mol·L-1 的KMnO4 溶液40.00 mL,则100 mL 该血液中含钙_____g。

(5)医学研究表明,肾结石主要是由CaC2O4 [Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9 ] 组成的,若血液经血小球过滤后,形成的尿液为200 mL,其中含有Ca2+ 0.01 g。为了使不形成CaC2O4 沉淀,则C2O42-的最高浓度为     mol·L-1

 

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(7 分)某消毒液的主要成分为 NaClO(混有少量NaCl),请用相应的化学用语来解释下列事实。

(1)该消毒液可用NaOH 溶液吸收Cl2 制备,化学方程式为    

(2)该消毒液的pH 约为12,离子方程式为      

(3)向FeSO4 溶液中滴入少量该溶液,溶液颜色变成棕黄色,反应的离子方程式为    

(4)该消毒液不能与洁厕灵(主要成分为浓盐酸)混用,否则会产生中毒危险。每产生1 mol Cl2(标准状况下),转移电子个数约为     

 

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铁、铜混合粉末18.0 g 加入到100 mL 5.0 mol/LFeCl3 溶液中,剩余固体质量为3.2 g。下列说法正确的是

A.剩余固体是铁、铜混合物

B.原固体混合物中铜的质量是9.6 g

C.反应后溶液中n(Fe3+)=0.10 mol

D反应后溶液中n(Fe2+)+ n(Cu2+)=0.5 mol

 

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