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某校化学实验课上,老师要求学生用硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液制备Cu(OH)2,为了...

某校化学实验课上,老师要求学生用硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液制备Cu(OH)2,为了缩短实验时间,老师让学生将反应容器放在沸水浴中进行反应,结果出现了如下两种不同的实验现象:

 

操作

现象

实验一

NaOH溶液中滴加CuSO4溶液

黑色沉淀

实验二

CuSO4溶液中滴加NaOH溶液

蓝色沉淀

 

1)甲同学认为实验一中产生的黑色沉淀是___(填化学式),理由是___

2)为验证推测结果是否正确,甲同学将黑色沉淀过滤、洗涤、干燥后称得质量为ag,并按照如图所示装置进行实验,实验前后称得干燥管E的质量分别为cgdg

为确保实验的准确性,甲同学认为应在装置A反应一段时间后再接上装置E,点燃D中的酒精灯,其理由是___。乙同学认为甲同学的装置仍有不足,应在E的末端连接一个气囊,气囊的作用有两个:___。甲同学改进实验装置后完成实验,若acd满足关系式:___,则证明甲同学对黑色沉淀的推测是正确的。

3)丙同学认为实验二中的蓝色沉淀应为Cu(OH)2,丁同学立即提出反对意见,认为该蓝色沉淀一定不是Cu(OH)2。为确认实验二中蓝色沉淀的成分,丁同学从实验时药品的加入顺序考虑,可能是反应物的用量不同导致产物的不同,并上网查阅资料知,当NaOH溶液少量时会生成碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4],反应的离子方程式为___

4)进一步查阅资料可知碱式硫酸铜为蓝色物质,难溶于水、可溶于酸。请你设计实验,验证实验二中生成的蓝色沉淀含有SO42-___

 

CuO 生成的Cu(OH)2沉淀受热分解成黑色的CuO 装置中存在二氧化碳和水蒸气,也会被碱石灰吸收,对实验产生影响 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置E(或排尽装置内空气,防止其对实验产生影响),收集多余的H2 9a=40(d-c) 2Cu2++2OH-+SO42-=Cu2(OH)2SO4↓ 将蓝色沉淀过滤、洗涤后溶于过量稀盐酸(或稀硝酸)中,待沉淀溶解后加入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则含有SO42- 【解析】 (1)CuO为黑色; (2)由图可知,A中制备氢气,B中NaOH除去HCl,C中浓硫酸干燥氢气,D中氢气还原CuO,且氢气不纯加热易爆炸,E中碱石灰可吸收水,且空气中的水、二氧化碳可进入E中;(3)NaOH溶液少量时会生成碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4],以此书写离子反应; (4)验证实验二中生成的蓝色沉淀含有SO42-,可溶于盐酸后,滴加氯化钡观察是否生成白色沉淀。 分析元素,生成的沉淀能受热分解成黑色的CuO,黑色沉淀可能为氧化铜, 应在装置A反应一段时间后再接上装置D的原因是装置中存在的二氧化碳和水蒸气也会被碱石灰吸收,乙同学认为甲同学的装置仍有不足,应在装置E的末端连接一个气囊,防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置E或排尽装置内空气,防止其对实验产生影响,氧原子守恒,所以,可证明黑色沉淀是氧化铜; 当NaOH溶液少量时会生成碱式硫酸铜,反应的离子方程式为; 碱式硫酸铜为蓝色物质,难溶于水、可溶于酸,要检验,首先要把碱式硫酸铜溶于硝酸或盐酸中,得到含溶液,再加入氯化钡溶液,产生不溶于酸的白色沉淀。
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考点分析:
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三硫代碳酸钠(Na2CS3)在农业上用作杀菌剂和杀线虫剂,在工业上用于处理废水中的重金属离子。某化学兴趣小组对Na2CS3的一些性质进行了探究性实验。

实验I.探究Na2CS3的性质:

步骤

操作及现象

取少量Na2CS3固体溶于蒸馏水中,配制成溶液并分成两等份

向其中一份溶液中滴加几滴酚酞试剂,溶液变成红色

向另一份溶液中滴加硫酸酸化的KMnO4溶液,紫色褪去

 

1H2CS3___(”)酸。

2)已知步骤③中反应的氧化产物是SO42-,则该反应的离子方程式为___

3)某同学取步骤③反应后所得溶液于试管中,滴加足量盐酸和氯化钡溶液,他认为通过测定产生的白色沉淀的质量即可求出实验中所用的Na2CS3的质量。你是否同意他的观点并说明理由:___

实验Ⅱ.测定Na2CS3溶液的浓度:

按如图所示装置进行实验:将50.0mLNa2CS3溶液置于三颈烧瓶中,打开仪器M的活塞,滴入足量2.0mol•L-1的稀H2SO4,关闭活塞。

已知:CS32-+2H+=CS2+H2S↑CS2H2S均有毒。(CS2不溶于水,沸点为46℃,与CO2的某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2H2O)

4)仪器M的名称是___。反应开始前需要先通入一段时间N2,其作用为___

5B中发生反应的离子方程式为___

6)反应结束后打开活塞K,再缓慢通入一段时间的热N2,其目的是___

7)为了计算三硫代碳酸钠溶液的浓度,可通过测定B中生成沉淀的质量来计算。称量B中沉淀质量之前需要进行的实验操作是___。若B中生成沉淀的质量为8.4g,则Na2CS3溶液的物质的量浓度是___

 

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二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如图一:

已知:①二茂铁熔点是173℃,在100℃时开始升华;沸点是249

②制备二茂铁的反应原理是:2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O

实验步骤为:

①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min

②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯(C5H6,密度为0.95g/cm3),搅拌;

③将6.5g无水FeCl2(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25mL装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45min滴完,继续搅拌45min

④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌;

⑤将c中的液体转入分液漏斗中,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液;

⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。

回答下列问题:

1)仪器b的名称是___

2)步骤①中通入氮气的目的是___

3)仪器c的适宜容积应为(选编号)___

100mL    250mL    500mL

4)步骤⑤用盐酸洗涤的目的是___

5)步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯,该过程在图二中进行,其操作名称为___;该操作中棉花的作用是___

6)若最终制得纯净的二茂铁4.3g,则该实验的产率为___(保留三位有效数字)

 

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CuSO4溶液和不同酸根离子形成的钠盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。

实验

试剂

现象

滴管

试管

0.2mol•L-1

CuSO4溶液

0.2mol•L-1NaI溶液

.产生白色沉淀和黄色溶液

0.2mol•L-1Na2CO3溶液

.产生绿色沉淀和无色无味气体

0.2mol•L-1Na2SO3溶液

.产生棕黄色沉淀

 

1)经检验,现象Ⅰ的白色沉淀为CuI,则反应的离子方程式为___,氧化产物与还原产物的物质的量之比为___

2)经检验,现象Ⅱ中产生的气体是二氧化碳,绿色沉淀是碱式碳酸铜[xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O]。现采用氢气还原法测定碱式碳酸铜组成,请回答如下问题:

①写出xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O与氢气反应的化学方程式___

②实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填仪器接口字母编号)a→___→gf→_________→l

3)经检验,现象Ⅲ的棕黄色沉淀中不含SO42-,含有Cu+Cu2+SO32-。已知:Cu+Cu+Cu2+

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是___

②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+SO32-

a.白色沉淀ABaSO4,试剂Ⅰ是___

b.证实沉淀中含有Cu2+SO32-的理由是___

 

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亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐,实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)制备。

已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2,②3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;③酸性条件下,NONO2都能与MnO4-反应生成NO3-Mn2+Na2O2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

1)检验装置A气密性的方法是___

2B中观察到的主要现象是___;实验结束后,将B瓶中的溶液经蒸发浓缩、___(填操作名称)、过滤洗涤可获得Cu(NO3)2晶体。

3)选择上述必要装置按气体流动方向连接顺序为A→B→___→G(装置可不全用);装置G的作用是___

4)装置C中得到的产品除NaNO2外可能还含有Na2CO3杂质,写出检验C中产品是否含Na2CO3的方法:___

5NaNO2是一种工业盐,外观与食盐相似,有毒,食品添加NaNO2须严格控制用量。参考相关数据及器材设计实验检验两份未知样品分别为食盐或亚硝酸钠。简要说明实验操作、现象和结论:___

(已知:HNO2电离常数Ka=6.4×10-625℃时Ksp(AgNO2)=2×10-8Ksp(AgCl)=1.8×10-10;提供的器材:蒸馏水、稀盐酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、pH试纸;其他仪器可以任选。)

 

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工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3,为检验FeSO4高温分解的产物,并进行有关探究实验,回答下列问题:

实验一:高温分解FeSO4,利用如图1所示的实验装置进行实验。

已知:①SO2熔点为-72℃,沸点为-10℃;②SO3熔点为-16.8℃,沸点为44.8℃。

1)连接装置,检验气密性良好,放入药品,通入一段时间N2然后加热,通入N2的目的是___

2)隔绝空气加热至650℃,看到B中有白色沉淀,D试管中有无色液体,硬质玻璃管中的固体变为___,同时有两种无色气体生成,写出该反应的化学方程式___

3)反应完毕后,停止加热冷却后,取硬质玻璃管中固体,加盐酸,反应的离子方程式是___,将反应后所得溶液滴入D试管中,溶液变为浅绿色,该反应的离子方程式是___

实验二:探究高温分解FeSO4生成的气体

4)用如图2所示装置设计实验,验证高温分解FeSO4生成的气态物质

①按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:c-___

②试剂X的名称是___

③充分反应后,利用装置 III中圆底烧瓶内混合物测定已分解的FeSO4的质量,向圆底烧瓶中逐渐滴入氯化钡溶液,直到沉淀完全;然后过滤混合物,在过滤器上将沉淀洗净后,烘干并冷却至室温,称重.若最终得到沉淀的质量为Wg,则已分解的FeSO4的质量__g

 

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