【題目】實驗室用氨氣還原氧化銅的方法測定銅的近似相對原子質(zhì)量,反應的化學方程式為:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,試回答:
(1)如果選用測定反應物CuO和生成物H2O的質(zhì)量[m(CuO)、m(H2O)] 時,請用下圖所列儀器設計一個簡單的實驗方案。
(2)①請寫出用下圖裝置制備氨氣的化學反應方程式___________________。
②儀器連接的順序為(用字母編號表示,儀器可重復使用) ______________________,(d)中濃硫酸的作用是___________,實驗完畢時觀察到(a)中的現(xiàn)象是______________________。
③列出計算Cu的相對原子質(zhì)量的表達式:______________________。
(2)有同學認為NH3與CuO反應生成的紅色物質(zhì)中可能含有Cu2O。已知Cu2O是紅色粉末,在酸性溶液中,Cu+能自身發(fā)生氧化還原反應生成Cu2+和Cu。
①若CuO未完全分解,則所測定的Cu的相對原子質(zhì)量會______________(偏大或偏小)。
②請設計一個簡單的實驗檢驗該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O________________。
(3)在解決了問題(2)后,又有同學提出:Cu2O與CuO的熱穩(wěn)定性哪個更強?于是他們進行了如下實驗:取0.98 g Cu(OH)2固體,加熱到80℃~100℃時,得到黑色固體粉末,繼續(xù)加熱到1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末B。如下圖所示:
據(jù)此可推得A為__________,且AB段發(fā)生的反應為_________________,
由此得到的熱穩(wěn)定性的結論是____________________。
【答案】2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3+ 2H2O bcacd 吸收未反應的氨氣;防止空氣中水分進入 固體由黑色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色 -16 偏大 取少量樣品于試管中,加入稀H2SO4,充分振蕩,若溶液變成藍色,說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O,反之,則沒有Cu2O CuO 4CuO2Cu2O+O2 CuO熱穩(wěn)定性不如Cu2O
【解析】
(1)①NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱,發(fā)生復分解反應產(chǎn)生NH3,據(jù)此書寫方程式;
②根據(jù)題給要求要測量氧化銅和水的質(zhì)量,考慮到氨氣可以和濃硫酸反應,但是不和堿石灰反應,所以應該用堿石灰來吸收NH3中的水蒸氣,而用濃硫酸來吸收氨氣,同時要注意防止空氣中的水對實驗的干擾,根據(jù)CuO及反應產(chǎn)生的Cu的顏色變化分析實驗現(xiàn)象;
③根據(jù)水和氧化銅的質(zhì)量結合化學方程式2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O進行計算,即可求出銅的相對原子質(zhì)量;
(2)①根據(jù)(1)中③計算的結果,分析實驗誤差;
②根據(jù)Cu2O與酸混合發(fā)生歧化反應分析判斷;
(3)先計算0.98 g Cu(OH)2固體的物質(zhì)的量,利用Cu元素守恒,結合80℃~100℃時,得到黑色固體粉末的質(zhì)量確定物質(zhì)成分,再根據(jù)B的質(zhì)量,利用元素守恒確定其成分,從而可判斷比較物質(zhì)穩(wěn)定性的強弱。
(1)①在實驗室中用NH4Cl與Ca(OH)2混合加熱制取氨氣,反應方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2 +2NH3+ 2H2O;
②根據(jù)題給要求來測量氧化銅和水的質(zhì)量,考慮到氨氣可以和濃硫酸反應,但不和堿石灰反應,所以應該用堿石灰來吸收水,用濃硫酸來吸收氨氣,由于在制取氨氣的過程中會產(chǎn)生水,所以應該先對b裝置反應產(chǎn)生的氨氣進行干燥,即選擇c裝置,然后進行實驗,最后為了防止氨氣污染空氣,所以要用濃硫酸來處理尾氣,即正確的操作順序為:b→c→a→c→d;d中濃硫酸的作用是吸收產(chǎn)生的多余NH3,同時防止空氣中H2O進入(c)中影響結果;實驗完畢時觀察到(a)中的現(xiàn)象是固體粉末由黑色變?yōu)榧t色;
③設銅的相對原子質(zhì)量為x,2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O,根據(jù)方程式中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關系可知:CuO與H2O的質(zhì)量比為[3×(x+16)]:54,則m(CuO)產(chǎn)生H2O質(zhì)量為m(H2O),可得比例式:,解得x=-16;
(2)①如果氧化銅沒有完全被還原為Cu單質(zhì),則會m(H2O)偏小,最終導致結算結果偏大;
②Cu2O是紅色粉末,在酸性溶液中,Cu+能自身發(fā)生氧化還原反應生成Cu2+和Cu,所以檢驗該紅色物質(zhì)中是否含有Cu2O,方法是:取少量樣品于試管中,加入稀H2SO4,充分振蕩,若溶液變成藍色,說明紅色物質(zhì)中含有Cu2O,反之,則沒有Cu2O;
(3)0.98 g Cu(OH)2固體的物質(zhì)的量n[Cu(OH)2]==0.01 mol,根據(jù)Cu元素守恒,可知其中0.01 mol Cu(OH)2固體中含有Cu物質(zhì)的量是0.01 mol,Cu的質(zhì)量為m(Cu)=0.01 mol×64 g/mol=0.64 g,則固體A中含有O的質(zhì)量為m(O)=0.80 g-0.64 g=0.16 g,n(O)=0.01 mol,n(Cu):n(O)=1:1,所以A化學式為CuO;繼續(xù)加熱到1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末B,固體質(zhì)量變?yōu)?/span>0.72 g,其中O原子的質(zhì)量m(O)=0.72 g-0.64 g=0.08 g,n(O)=0.005 mol,n(Cu):n(O)=0.01 mol:0.005 mol=2:1,則B化學式為Cu2O,因此AB段發(fā)生的反應為:4CuO2Cu2O+O2,CuO加熱至1000℃以上分解變?yōu)?/span>Cu2O,說明物質(zhì)的穩(wěn)定性:CuO<Cu2O。
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【題目】《木草綱日》對輕粉(Hg2Cl2)的制法作如下記載:“用水銀-兩,白礬(明礬)二兩。食鹽一兩。同研不見星,鋪于鐵器內(nèi),以小烏盆覆之,篩灶灰鹽水和,封固盆口,以炭打二炷香,取開則粉升于盆上矣。其白如雪,輕盈可愛,一兩汞可升粉八錢!毕铝姓f法正確的是( )
A.制備過程中未發(fā)生氧化還原反應
B.制備過程中發(fā)生了物質(zhì)的升華
C.反應過程中一定沒有氧氣參與
D.該記載中,Hg2Cl2產(chǎn)率為80%
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知:HCN(aq)與NaOH(aq)反應的△H=-12.1kJ /mol;HCl(aq)與NaOH(aq)反應的△H =-55.6kJ/ mol。則HCN在水溶液中電離的ΔH等于
A. -67.7 kJ /mol B. -43.5kJ /mol C. +43.5 kJ/ mol D. +67.7 kJ/ mol
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【題目】常溫下,電解質(zhì)溶液的性質(zhì)與變化是多樣的,下列說法正確的是( )
A. pH相同的①CH3COONa ②NaClO ③NaOH三種溶液c(Na+)大。孩>②>③
B. 往稀氨水中加水,的值變小
C. pH=4的H2S溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合,存在下列等式:c(Na+)+c(H+)c=(OH—)+2c(S2—)
D. Ca(ClO)2溶液中通入少量CO2,ClO—水解程度增大,溶液堿性增強
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【題目】在標準狀況下,在三個干燥的燒瓶內(nèi)分別裝有:①干燥且純凈的NH3;②含一半空氣的氯化氫氣體;③NO2和O2體積比為4:1的混合氣體。然后分別做噴泉實驗,實驗結束后假設三個燒瓶中所得溶液不擴散,則三個燒瓶中所得溶液的物質(zhì)的量濃度之比為
A.5:5:4B.2:1:2C.1:1:1D.無法確定
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【題目】ClO2作為一種廣譜型的消毒劑,將逐漸用來取代Cl2成為自來水的消毒劑。已知ClO2是一種易溶于水而難溶于有機溶劑的氣體,11℃時液化成紅棕色液體。
(1)某研究小組用如圖裝置制備少量ClO2(夾持裝置已略去)。
①冰水浴的作用是___。
②NaOH溶液的主要作用為吸收反應產(chǎn)生的Cl2,其吸收液可用于制取漂白液,該吸收反應的離子方程式為___,該反應的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為___。
③以NaClO3和HCl為原料制備ClO2,完成化學方程式___。
(2)將ClO2水溶液滴加到KI溶液中,溶液變棕黃;再向其中加入適量淀粉溶液,振蕩、靜置,觀察到___,證明ClO2具有氧化性。
(3)ClO2在殺菌消毒過程中會產(chǎn)生Cl-,用0.0001mol·L-1的AgNO3標準溶液滴定至終點,,測定自來水管中Cl-的含量。
①在滴定管中裝入AgNO3標準溶液的前一步,應進行的操作___。
②若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標準液液面,則測定結果___(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
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【題目】有關下列四組實驗描述不正確的是
A. 加熱甲裝置中的燒杯可以分離SiO2和NH4Cl
B. 利用裝置乙可證明非金屬性強弱:Cl>C>Si
C. 打開丙中的止水夾,一段時間后,可觀察到燒杯內(nèi)溶液上升到試管中
D. 向丁中鐵電極區(qū)滴入2滴鐵氰化鉀溶液,一段時間后,燒杯中不會有藍色沉淀生成
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【題目】如圖所示原電池,鹽橋中裝有含瓊膠的KCl飽和溶液,相關的敘述中,不正確的是( )
A. 正極的電極反應是Ag++e-=Ag
B. 電子沿導線由Cu片流向Ag片
C. 鹽橋中的K+向Cu片移動
D. Cu片上發(fā)生氧化反應,Ag片上發(fā)生還原反應
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【題目】FeCl3是重要的化工原料,無水氯化鐵在300℃時升華,極易潮解。
I.制備無水氯化鐵。
(1)A裝置中發(fā)生反應的離子方程式為______________。
(2)裝置的連接順序為a→______________→j,k→______________(按氣流方向,用小寫字母表示)。
(3)實驗結束后,取少量F裝置玻璃管中的固體加水溶解,經(jīng)檢測,發(fā)現(xiàn)溶液中含有Fe2+,可能原因為______________。
II.探究FeCl3與SO2的反應。
(4)已知反應體系中存在下列兩種化學變化:
(i)Fe3+與SO2發(fā)生絡合反應生成Fe(SO2)63+(紅棕色);
(ii)Fe3+與SO2發(fā)生氧化還原反應,其離子方程式為______________。
(5)實驗步驟如下,并補充完整。
步驟 | 現(xiàn)象 | 結論 |
①取5mL1mol·L-1FeCl3溶液于試管中,通入SO2至飽和。 | 溶液很快由黃色變?yōu)榧t棕色 | |
②用激光筆照射步驟①中的紅棕色液體。 | _______________ | 紅棕色液體不是Fe(OH)3膠體 |
③將步驟①中的溶液靜置。 | 1小時后,溶液逐漸變?yōu)闇\綠色 | |
④向步驟③中溶液加入2滴___________ 溶液(填化學式)。 | _______________ | 溶液中含有Fe2+ |
(6)從上述實驗可知,反應(i)、(ii)的活化能大小關系是:E(i)________E(ii)(填“>”、“<”或“=”,下同),平衡常數(shù)大小關系是:K(i)__________K(ii)。
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