【題目】一水硫酸四氨合銅(Ⅱ)的化學(xué)式為[Cu(NH3)4]SO4·H2O是一種重要的染料及農(nóng)藥中間體。某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室以氧化銅為主要原料合成該物質(zhì),設(shè)計(jì)的合成路線為:
相關(guān)信息如下:
①[Cu(NH3)2]SO4·H2O在溶液中存在以下電離(解離)過(guò)程:
[Cu(NH3)4]SO4·H2O=[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O [Cu(NH3)4]2+ Cu2++4NH3
②(NH4)2SO4在水中可溶,在乙醇中難溶。
③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇、水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲線示意圖如圖
請(qǐng)根據(jù)以上信息回答下列問(wèn)題:
(1)方案1的實(shí)驗(yàn)步驟為:a.加熱蒸發(fā),b.冷卻結(jié)晶,c.抽濾,d.洗滌,e.干燥。
①步驟1的抽濾裝置如圖所示,下列有關(guān)抽濾操說(shuō)法作正確的是_____。
A.完畢后的先關(guān)閉水龍頭,再拔下導(dǎo)管
B.上圖裝置中只有一處錯(cuò)誤
C.抽濾后濾液可以從上口倒出,也可從支管倒出
D.濾紙應(yīng)比漏斗內(nèi)徑小且能蓋住所有小孔
②該方案存在明顯缺陷,因?yàn)榈玫降漠a(chǎn)物晶體中往往含有_____雜質(zhì),產(chǎn)生該雜質(zhì)的原因是______。
(2)方案2的實(shí)驗(yàn)步驟為:a.向溶液C中加入適量____,b.抽濾,c.洗滌,d.干燥。
①請(qǐng)?jiān)谏鲜隹崭駜?nèi)填寫(xiě)合適的試劑或操作名稱(chēng)。
②下列選項(xiàng)中,最適合作為步驟c的洗滌液是________。
A.乙醇 B.蒸餾水 C.乙醇和水的混合液 D.飽和硫酸鈉溶液
洗滌的具體操作是:____________。
③步驟d采用________干燥的方法。
【答案】BCD Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4 加熱蒸發(fā)時(shí)NH3揮發(fā),使[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3平衡往右移動(dòng),且Cu2+發(fā)生水解 乙醇 C 關(guān)小水龍頭,緩緩加入洗滌劑使沉淀完全浸沒(méi),緩緩地通過(guò)漏斗,重復(fù)2到3次 低溫干燥(或減壓干燥或真空干燥或常溫風(fēng)干)
【解析】
CuO加入硫酸生成硫酸銅,加入氨水,先生成氫氧化銅,氨水過(guò)量,則生成[Cu(NH3)4]2+,方案1用蒸發(fā)結(jié)晶的方法,得到的晶體中可能混有氫氧化銅等;方案2加入乙醇,可析出晶體Cu(NH3)4]SO4H2O;
(1)①根據(jù)抽濾操作的規(guī)范要求可知,在搭裝置時(shí)濾紙應(yīng)比漏斗內(nèi)徑略小,且能蓋住所有小孔,在圖2抽濾裝置中漏斗頸口斜面應(yīng)對(duì)著吸濾瓶的支管口,同時(shí)安全瓶中導(dǎo)管不能太長(zhǎng),否則容易引起倒吸,抽濾得到的濾液應(yīng)從吸濾瓶的上口倒出,抽濾完畢后,應(yīng)先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶的橡皮管,再關(guān)水龍頭,以防倒吸,據(jù)此答題;
②氨氣具有揮發(fā)性,物質(zhì)的電離是吸熱過(guò)程,加熱促進(jìn)使反應(yīng)[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3平衡往右移動(dòng),且銅離子是弱堿離子易水解,所以導(dǎo)致產(chǎn)生雜質(zhì);
(2)①根據(jù)圖象分析,[Cu(NH3)4]SO4H2O在乙醇水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大而減小,為了減少[Cu(NH3)4]SO4H2O的損失,應(yīng)加入乙醇,降低其溶解度,然后抽濾的晶體;
②根據(jù)圖象[Cu(NH3)4]SO4H2O在乙醇水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲線示意圖及實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治觯?/span>
③含結(jié)晶水的晶體加熱易失水,不宜采用加熱干燥的方法。
(1)方案1的實(shí)驗(yàn)步驟為:a.加熱蒸發(fā),b.冷卻結(jié)晶,c.抽濾,d.洗滌,e.干燥。
①根據(jù)抽濾操作的規(guī)范要求可知:
A.抽濾完畢后,應(yīng)先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶的橡皮管,再關(guān)水龍頭,以防倒吸,故A錯(cuò)誤;
B.在圖2抽濾裝置中有一處錯(cuò)誤,漏斗頸口斜面應(yīng)對(duì)著吸濾瓶的支管口,故B正確;
C.抽濾得到的濾液應(yīng)從吸濾瓶的上口倒出,故C正確;
D.在搭裝置時(shí)濾紙應(yīng)比漏斗內(nèi)徑略小,且能蓋住所有小孔,故D正確;
故答案為BCD;
②該方案存在明顯缺陷,因?yàn)榈玫降漠a(chǎn)物晶體中往往含有Cu(OH)2或Cu2(OH)2SO4雜質(zhì),產(chǎn)生該雜質(zhì)的原因是加熱蒸發(fā)過(guò)程中NH3揮發(fā),使反應(yīng)[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3平衡向右移動(dòng),且Cu2+發(fā)生水解;
(2)①根據(jù)Cu(NH3)4]SO4H2O在乙醇水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲線示意圖知,隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大,Cu(NH3)4]SO4H2O的溶解度降低,為了得到Cu(NH3)4]SO4H2O,應(yīng)向溶液C中加入適量乙醇,然后進(jìn)行抽濾;
②根據(jù)Cu(NH3)4]SO4H2O在乙醇水混合溶劑中的溶解度隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化曲線示意圖知,隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增大,Cu(NH3)4]SO4H2O的溶解度降低,為了減少Cu(NH3)4]SO4H2O的損失,應(yīng)降低Cu(NH3)4]SO4H2O的溶解度,所以應(yīng)選用乙醇和水的混合液,故答案為C;洗滌的具體操作是關(guān)小水龍頭,緩緩加入洗滌劑使沉淀完全浸沒(méi),緩緩地通過(guò)漏斗,重復(fù)2到3次;
③[Cu(NH3)4]SO4H2O在加熱條件下能分解生成水和氨氣,從而得不到純凈的[Cu(NH3)4]SO4 H2O,所以不宜采用加熱干燥的方法,應(yīng)采用低溫干燥(或減壓干燥或真空干燥或常溫風(fēng)干)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在核磁共振氫譜中出現(xiàn)兩組峰,其信號(hào)強(qiáng)度之比為3∶2的化合物是( )
A. B.
C. CH3CH2COOCH2CH3D.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)如下微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)斷開(kāi)K2,閉合K1,兩極均有氣泡產(chǎn)生;一段時(shí)間后,斷開(kāi)K1,閉合K2,發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn),下列有關(guān)描述正確的是
A. 斷開(kāi)K2,閉合K1時(shí),石墨電極上的電極反應(yīng)式為:2 H++ 2e-=H2↑
B. 斷開(kāi)K1,閉合K2時(shí),銅電極上的電極反應(yīng)式為:Cl2 + 2e-=2Cl-
C. 甲裝置屬于燃料電池,該電池正極的電極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O
D. 甲烷燃料電池的總電極反應(yīng)式為:CH4+2O2 +2NaOH=Na2CO3+3H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】汽車(chē)排放的尾氣為大氣污染物之一,目前,可利用以下化學(xué)原理處理汽車(chē)尾氣:2NO+2CO2CO2+N2。
(1)寫(xiě)出CO2的結(jié)構(gòu)式____________。
(2)一定條件下,在容積固定的容器中進(jìn)行上述反應(yīng),CO濃度與時(shí)間關(guān)系如圖所示:
則反應(yīng)速率v(a)、v(b)、v(c)的大小關(guān)系是_______。
(3)為研究如何提高該轉(zhuǎn)化過(guò)程反應(yīng)速率,某課題組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。
(資料查閱)A.不同的催化劑對(duì)同一反應(yīng)的催化效率不同;
B.使用等質(zhì)量相同的催化劑時(shí),催化劑的比表面積對(duì)催化效率有影響。
(實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì))課題組為探究某些外界條件對(duì)汽車(chē)尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響規(guī)律,設(shè)計(jì)了以下對(duì)比實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> | T/℃ | NO初始濃度/(mol/L) | CO初始濃度/(mol/L) | 同種催化劑的比表面積/(m2/g) | c(CO)不變時(shí)所用的時(shí)間/min |
Ⅰ | 參照實(shí)驗(yàn) | 280 | 6.50×10-5 | 4.00×10-3 | 80 | t |
Ⅱ | 280 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 120 | 0.5t | |
Ⅲ | 360 | 6.50×10-3 | 4.00×10-3 | 80 | 0.2t |
(結(jié)論)
① 實(shí)驗(yàn)編號(hào)Ⅱ的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑?/span>______________。
② 課題中探究外界條件對(duì)汽車(chē)尾氣轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率的影響的另一因素是_______, 且______反應(yīng)速率將_______(填“增大”“減小”或“無(wú)影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列方程式不正確的是
A.NaHCO3在水中的電離方程式:NaHCO3 = Na++HCO
B.氯化鎂溶液與氨水反應(yīng)的離子方程式:Mg2++2OH-= Mg(OH)2↓
C.Cl2與水反應(yīng)的離子方程式:Cl2+H2OH++Cl-+HClO
D.醋酸鈉水解的離子方程式CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性,科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3DZn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3DZn—NiOOH二次電池,結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)為Zn+2NiOOH+H2OZnO+2Ni(OH)2。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.放電過(guò)程中OH-通過(guò)隔膜從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)
B.充電時(shí)陰極反應(yīng)為Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O
C.放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O
D.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積,所沉積的ZnO分散度高
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述中正確的是( )
A.鐵表面鍍銅時(shí),鐵與電源的正極相連,銅與電源的負(fù)極相連
B.將1 mol Cl2通入水中,HClO、Cl-、ClO-粒子數(shù)之和為2×6.02×1023
C.常溫下,C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)不能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的ΔH>0
D.保持溫度不變,向稀氨水中緩慢通入CO2,溶液中的值增大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】蘊(yùn)藏在海底的大量“可燃冰”,其開(kāi)發(fā)利用是當(dāng)前解決能源危機(jī)的重要課題。CH4(g)+2H2O(g) CO2(g)+4H2(g) ΔH3 = +a kJ·mol-1
化學(xué)鍵 | C—H | H—H | H—O |
鍵能kJ/mol | b | c | d |
(1)寫(xiě)出甲烷的結(jié)構(gòu)式___________
(2)C=O的鍵能為_______________kJ/mol (用含a、b、c、d的式子表示)
(3)恒溫條件下,在體積恒為0.5L的密閉容器中通入一定量甲烷和水蒸氣,發(fā)生上述反應(yīng)。測(cè)得甲烷物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如下表所示。0~10min內(nèi)用H2O的濃度表示該反應(yīng)的平均速率為ν(H2O)= _____________
時(shí)間/min | 0 | 10 | 20 | 40 | 50 | 60 |
n(CH4)/mol | 0.50 | 0.35 | 0.25 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
(4)恒溫恒容情況下,下列敘述能說(shuō)明此反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______________。
a.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量保持不變 b.CO2和H2的體積分?jǐn)?shù)比為1﹕4
c.混合氣體的密度保持不變 d.1mol CO2生成的同時(shí)有4mol H-H鍵斷裂
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】線型PAA()具有高吸水性,網(wǎng)狀PAA在抗壓性、吸水性等方面優(yōu)于線型PAA。網(wǎng)狀PAA的制備方法是:將丙烯酸用NaOH中和,加入少量交聯(lián)劑a,再引發(fā)聚合。其部分結(jié)構(gòu)片段如下:
下列說(shuō)法不正確的是( )
A. 線型PAA的單體不存在順?lè)串悩?gòu)現(xiàn)象
B. 交聯(lián)劑a的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是
C. 形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程發(fā)生了加聚反應(yīng)
D. PAA的高吸水性與—COONa有關(guān)
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