4．氧化亞銅是大型水面艦艇防護涂層的重要原料．某小組通過查閱資料，進行如圖研究．
I．Cu2O的制取
資料：
1．氧化亞銅：化學(xué)式Cu2O，紅色至紅褐色結(jié)晶或粉末，不溶于水及有機溶劑，可溶于稀鹽酸、稀硫酸等，在稀硫酸中歧化為二價銅和銅單質(zhì)．氧化亞銅在1800℃時分解，在干燥空氣中穩(wěn)定，但在潮濕空氣中被慢慢氧化為2．氧化銅．氧化亞銅主要用于制造船底防污漆、殺蟲劑…
葡萄糖還原法制備氧化亞銅：將葡萄糖與新制氫氧化銅懸濁液混合后進行反應(yīng)，生成氧化亞銅，條件控制不當時會有少量氧化銅生成．
（1）葡萄糖還原法制Cu2O的化學(xué)方程式為
+NaOH$\stackrel{△}{→}$+Cu2O+3H2O．實驗室用此方法制取并獲得少量Cu2O固體，需要的玻璃儀器除試管、酒精燈、燒杯、膠頭滴管外，還需要漏斗、玻璃棒
Ⅱ．檢驗樣品中是否含有CuO
方案1：將制得的Cu2O樣品溶于足量稀硫酸．
（2）甲同學(xué)認為若溶液變藍，則說明樣品中含有CuO雜質(zhì)．乙同學(xué)認為此推理不合理，用離子反應(yīng)方程式解釋原因：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O．
（3）甲同學(xué)通過反思，認為將定性檢驗改為定量測定便能確定樣品中是否含有CuO雜質(zhì)，在方案（1）實驗基礎(chǔ)上急速定量研究，應(yīng)測量的數(shù)據(jù)有Cu2O樣品的質(zhì)量、反應(yīng)后剩余固體（Cu）的質(zhì)量
方案2：丙同學(xué)認為采用如下裝置（所加藥品均足量）進行實驗，通過測定c裝置反應(yīng)后固體的質(zhì)量以及d裝置反應(yīng)前后增重的質(zhì)量進行計算，從而確定樣品中是否含有氧化銅．

（4）裝置a中所加的酸是H2SO4（填化學(xué)式），裝置e中堿石灰的作用是防止空氣中的水進入d裝置，m（H2O）測定不準確．
（5）點燃裝置c中酒精燈之前需進行的操作是打開K1，關(guān)閉K2，通一段時間氫氣后驗純，再打開K2，關(guān)閉K1．
（6）熄滅酒精燈之后，仍需通一段時間氣體至硬質(zhì)玻璃管冷卻，原因是防止生成的Cu單質(zhì)在高溫下又被氧氣氧化為CuO，導(dǎo)致測定數(shù)據(jù)不準確．

分析 Ⅰ．（1）葡萄糖與新制氫氧化銅反應(yīng)需要加熱，生成氧化亞銅沉淀，需要經(jīng)過過濾操作進行分離；
Ⅱ．方案1：（2）氧化亞銅也和硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅，溶液顯藍色，同時生成Cu單質(zhì)；
（3）將定性檢驗改為定量測定便能確定樣品中是否含有CuO雜質(zhì)，應(yīng)測量的數(shù)據(jù)是氧化亞銅樣品質(zhì)量和反應(yīng)生成銅的質(zhì)量，通過化學(xué)方程式計算分析；
方案2：a裝置產(chǎn)生氫氣，b裝置干燥氫氣，c裝置中氫氣與銅的氧化物反應(yīng)置換出Cu，d裝置吸收水，可以測定生成水的質(zhì)量，裝置e中堿石灰的作用是防止空氣中的水進入d裝置，影響水質(zhì)量測定；
（4）a裝置產(chǎn)生氫氣，應(yīng)防止酸的揮發(fā)，應(yīng)選用難揮發(fā)性的酸；
（5）點燃裝置c中酒精燈之前需檢驗氫氣的純度；
（6）熄滅酒精燈之后，仍需通一段時間H2至試管冷卻是防止空氣進入氧化生成的銅，測定結(jié)果產(chǎn)生誤差．

解答 解：Ⅰ．（1）葡萄糖與新制氫氧化銅反應(yīng)需要加熱，故所需玻璃儀器為試管、酒精燈，分離生成的氧化亞銅沉淀，需要進行過濾操作，所需玻璃儀器為漏斗、玻璃棒、燒杯，
故答案為：漏斗、玻璃棒；
Ⅱ．方案1：（2）氧化亞銅也和硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅，溶液顯藍色，同時生成Cu單質(zhì)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O，
故答案為：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O；
（3）將定性檢驗改為定量測定便能確定樣品中是否含有CuO雜質(zhì)，應(yīng)測量的數(shù)據(jù)是Cu2O樣品的質(zhì)量、反應(yīng)后剩余固體（Cu）的質(zhì)量；
故答案為：Cu2O樣品的質(zhì)量、反應(yīng)后剩余固體（Cu）的質(zhì)量；
方案2：a裝置產(chǎn)生氫氣，b裝置干燥氫氣，c裝置中氫氣與銅的氧化物反應(yīng)置換出Cu，d裝置吸收水，可以測定生成水的質(zhì)量，裝置e中堿石灰的作用是防止空氣中的水進入d裝置，影響水質(zhì)量測定；
（4）d裝置中的堿石灰會吸收水和酸性氣體，防止a中酸揮發(fā)，故選難揮發(fā)性酸硫酸，裝置e中堿石灰的作用是防止空氣中的水進入d裝置，m（H2O）測定不準確；
故答案為：H2SO4；防止空氣中的水進入d裝置，m（H2O）測定不準確；
（5）點燃裝置c中酒精燈之前需檢驗氫氣的純度，驗純后應(yīng)保持氣體能通過d裝置，使生成的水全部被d裝置吸收，具體操作：打開K1，關(guān)閉K2，通一段時間氫氣后驗純，再打開K2，關(guān)閉K1，
故答案為：打開K1，關(guān)閉K2，通一段時間氫氣后驗純，再打開K2，關(guān)閉K1；
（6）灼熱的銅和氧氣會發(fā)生反應(yīng)生成氧化銅，所以熄滅酒精燈之后，仍需通一段時間H2至試管冷卻是防止空氣進入氧化生成的銅，測定結(jié)果產(chǎn)生誤差；
故答案為：防止生成的Cu單質(zhì)在高溫下又被氧氣氧化為CuO，導(dǎo)致測定數(shù)據(jù)不準確．

點評 本題考查實驗制備方案，是對學(xué)生綜合能力的考查，側(cè)重考查學(xué)生對原理、裝置分析評價，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

14．某�；瘜W(xué)課外小組用硫酸鐵廢液（含少量硫酸銅和稀硫酸），制備硫酸亞鐵晶體并進行如下實驗．制備硫酸亞鐵晶體主要的操作流程如圖1

請根據(jù)題目要求回答下列問題：
（1）A的化學(xué)式為Fe．
（2）趁熱過濾的目的是防止硫酸亞鐵晶體析出．
（3）結(jié)晶操作過程中應(yīng)控制濾液酸性的原因是抑制Fe2+離子水解．
（4）實驗室利用硫酸亞鐵銨溶液[（NH4）2Fe（SO4）2]和草酸溶液反應(yīng)生成草酸亞鐵，草酸亞鐵晶體（相對分子質(zhì)量180）受熱易分解，某課外小組設(shè)計如圖2的實驗裝置來檢驗其分解產(chǎn)物．
①該裝置中最不合理的部分A（填字母），原因是反應(yīng)生成的水易沿試管壁流下使試管炸裂．
②改用正確裝置開始實驗，B處變藍，說明草酸亞鐵晶體中有結(jié)晶水；C處有白色沉淀，E處黑色粉末變?yōu)榧t色，說明草酸亞鐵分解產(chǎn)生CO、CO2（填化學(xué)式）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

15．在配制一定體積的溶液中，下列操作使得到的溶液濃度偏高、偏低還是無影響？
（1）將溶解溶質(zhì)的燒杯內(nèi)的液體倒入容量瓶后，未洗滌燒杯就進行定容．偏低．
（2）定容時，液面超過容量瓶頸上的刻度線，用膠頭滴管將過量的液體吸出．偏低．
（3）定容搖勻后，發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)液面略低于瓶頸刻度線．無影響．
（4）配置稀硫酸時，若所用的濃硫酸長時間放置在密封不好的容器中，將使溶液濃度偏低．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

12．離子方程式正確的是（　�。�
A．0.01mol/L NH4Al（SO4）2溶液與0.01mol•L-1Ba（OH）2溶液等體積混合NH4++Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+Al（OH）3↓+NH3•H2O
B．用惰性電極電解CuCl2溶液：2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu+O2↑+4H+
C．將標準狀況下的11.2L氯氣通入200mL2mol•L-1的FeBr2溶液中，離子反應(yīng)方程式為：4Fe2++6Br-+5Cl2=4Fe3++3Br2+10Cl-
D．鐵粉中滴加少量濃硝酸：Fe+3NO3-+6H+=Fe3++3NO2↑+3H2O

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

19．實驗室用如圖所示裝置制備KClO溶液，并通過KClO溶液與Fe（NO3）3溶液的反應(yīng)制備高效水處理劑K2FeO4．已知K2FeO4具有下列性質(zhì)①可溶于水、微溶于濃KOH溶液，②在0℃～5℃、強堿性溶液中比較穩(wěn)定，③在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下發(fā)生分解，④在酸性至弱堿性條件下，能與水反應(yīng)生成Fe（OH）3和O2．

（1）裝置A中KMnO4與鹽酸反應(yīng)生成MnCl2和Cl2，其離子方程式為2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O．將制備的Cl2通過裝置B可除去HCl（填化學(xué)式）．
（2）Cl2和KOH在較高溫度下反應(yīng)生成KClO3．在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件下，控制反應(yīng)在0℃～5℃進行，實驗中可采取的措施是緩慢滴加鹽酸、裝置C用冰水浴中．
（3）制備K2FeO4時，KClO飽和溶液與Fe（NO3）3飽和溶液的混合方式為在攪拌下，將Fe（NO3）3飽和溶液緩慢滴加到KClO 飽和溶液中．
（4）提純K2FeO4粗產(chǎn)品[含有Fe（OH）3、KCl等雜質(zhì)]的實驗方案為：將一定量的K2FeO4粗產(chǎn)品溶于冷的3mol•L-1KOH溶液中，用砂芯漏斗過濾，將濾液置于冰水浴中，向濾液中加入飽和的KOH溶液，再用砂芯漏斗過濾，晶體用乙醇洗滌2-3次后，在真空干燥箱中干燥 （實驗中須使用的試劑有：飽和KOH溶液，乙醇；除常用儀器外須使用的儀器有：砂芯漏斗，真空干燥箱）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

9．硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料．制備硫酸銅是無機化學(xué)實驗教學(xué)中一個重要的實驗．由于銅不能與稀硫酸直接反應(yīng)，實驗中將濃硝酸分次加入到銅粉與稀硫酸中，加熱使之反應(yīng)完全，通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體（裝置如圖1、2所示）．

（1）圖1中，燒瓶中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O．
（2）圖2是圖1的改進裝置，改進的目的是可防止倒吸，NO、NO2有毒氣體能被完全吸收．
（3）為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進行如下設(shè)計：
第一組：空氣為氧化劑法
方案1：以空氣為氧化劑．將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)．
方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)．向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2（SO4）3，反應(yīng)完全后，向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3～4，產(chǎn)生Fe（OH）3沉淀，過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，濾渣作催化劑循環(huán)使用．（已知Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4．）請回答下列問題：
①方案1中的B儀器名稱是坩堝．
②方案2中甲物質(zhì)是b（填字母序號）．
a、CaO            b、CuCO3          c、CaCO3
第二組：過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45mL 1.5mol/L的稀硫酸中，控溫在50℃．加入18mL 10%的H2O2，反應(yīng)0.5h后，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1h后，過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4•5H2O 10.6g．請回答下列問題：
③該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O．
④上述兩種氧化法中，更符合綠色化學(xué)理念的是第二組（填“第一組”或“第二組”），理由是第一組中的方案1需要加熱，消耗能源，方案2所得產(chǎn)品含有鐵元素雜質(zhì)，而第二組方案幾乎不產(chǎn)生有害氣體，且所得產(chǎn)品純度較高．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

16．常溫下，某水溶液M中存在的離子有：Na+、A2-、HA-、H+、OH-，存在的分子有H2O、H2A．根據(jù)題意回答下列問題：
（1）若溶液M由10mL 2mol•L-1NaHA溶液與2mol•L-1NaOH溶液等體積混合而得，則溶液M的pH＞7 （填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）若溶液由下列三種情況：①0.01mol•L-1的H2A溶液②0.01mol•L-1的NaHA溶液（常溫下，其pH＞7）③0.02mol•L-1的HCl與0.04mol•L-1的NaHA溶液等體積混合液，則三種情況的溶液中H2A分子濃度最大的為③；pH由大到小的順序為②＞③＞①．（填序號）
（3）若溶液由pH=3的H2A溶液V1 mL與pH=11的NaOH溶液V2 mL混合反應(yīng)而得，混合溶液$\frac{c（{H}^{+}）}{c（O{H}^{-}）}$=104，V1與V2的大小關(guān)系為D．
A、大于         B、等于        C、小于       D、均有可能
（4）已知Ksp（BaA）=1.8×10-10，向（1）的混合溶液中加入10mL 1mol•L-1BaCl2溶液，混合后溶液中的Ba2+濃度為5.4×10-10 mol•L-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

13．常溫下，0.1mol•L-1某一元酸（HA）溶液的pH=3．下列敘述正確的是（　�。�
A．該溶液中：c2（H+）≠c（H+）•c（A-）+Kw
B．0.1mol•L-1 HA溶液與0.05mol•L-1 NaOH溶液等體積混合，所得溶液中：2c（H+）+c（HA）═c（A-）+2c（OH-）
C．濃度均為0.1mol•L-1的HA和NaA溶液等體積混合，所得溶液中：c（A-）＞c（HA）＞c（Na+）＞c（OH-）＞c（H+）
D．由pH=3的HA溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合，所得溶液中：c（Na+）＞c（A-）＞c（OH-）＞c（H+）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．天然維生素P（結(jié)構(gòu)如圖，分子結(jié)構(gòu)中R為飽和烴基）存在于槐樹花蕾中，它是一種營養(yǎng)增補劑，關(guān)于維生素P的敘述正確的是（　　）
A．1mol該物質(zhì)可與5molNaOH發(fā)生反應(yīng)
B．1mol該物質(zhì)與足量溴水反應(yīng)，最多消耗6molBr2
C．一定條件下1mol該物質(zhì)可與H2加成，消耗H2最大量為6mol
D．維生素P能發(fā)生水解反應(yīng)

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同步練習(xí)冊答案