【題目】實(shí)驗(yàn)室用銅制備CuSO4溶液有多種方案,某實(shí)驗(yàn)小組給出了以下三種方案:
請(qǐng)回答有關(guān)問(wèn)題:
(1)甲方案:為了節(jié)約原料,硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比最佳為,n(H 2SO 4 ):n(HNO 3 )= 。
(2)乙方案:將6.4g銅絲放到90mL 1.5mol·L -1的稀硫酸中,控溫在50℃。加入40mL 10%的H2O2,反應(yīng)0.5小時(shí),升溫到60℃,持續(xù)反應(yīng)1小時(shí)后,經(jīng)一系列操作,得CuSO 4·5H 2O 20.0g【已知有關(guān)摩爾質(zhì)量:M(CuSO4·5H 2O) =250g/mol】。
①反應(yīng)時(shí)溫度控制在50℃~60℃,不宜過(guò)高的原因是 ;
②本實(shí)驗(yàn)CuSO4·5H 2O的產(chǎn)率為 。
(3)丙方案: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)液中加少量FeSO4,即發(fā)生反應(yīng),生成硫酸銅。反應(yīng)完全后,加物質(zhì)A調(diào)節(jié)pH至4 ,然后過(guò)濾、濃縮、結(jié)晶。
反應(yīng)中加入少量FeSO4 可加速銅的氧化,F(xiàn)eSO4 的作用是 ;
反應(yīng)過(guò)程中的的離子方程式為: 、 。
(4)對(duì)比甲、乙、丙三種實(shí)驗(yàn)方案,丙方案的優(yōu)點(diǎn)有(寫(xiě)兩條): 、 。
【答案】(1)3:2
(2)①雙氧水受熱易分解造成損耗;②80%
(3)作催化劑(或起催化作用)
4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+(兩方程式顛倒不得分)
(4)無(wú)污染;原料利用率高(或常溫下反應(yīng),耗能少;原料便宜,成本低等)
【解析】
試題分析:(1)硫酸銅的化學(xué)式中Cu2+與SO42-的個(gè)數(shù)比是1:1,離子方程式中Cu2+與NO3-的個(gè)數(shù)比是是3:2,所以n(H2SO4):n(HNO3)=3:2;
(2)①因?yàn)檫^(guò)氧化氫受熱易分解,溫度過(guò)高,造成過(guò)氧化氫的損失,產(chǎn)率降低;
②604gCu的物質(zhì)的量是0.1mol,硫酸的物質(zhì)的量是0.135mol,所以硫酸過(guò)量,理論上應(yīng)生成0.1mol CuSO4·5H2O,質(zhì)量是25.0g,實(shí)際得到CuSO4·5H2O 20.0g,所以CuSO4·5H2O的產(chǎn)率是20.0 g/25.0 g×100%=80%;
(3)反應(yīng)中加入少量FeSO4可加速銅的氧化,而FeSO4不與溶液中的任何物質(zhì)反應(yīng),所以FeSO4的作用只能是催化劑的作用;反應(yīng)過(guò)程在,Fe2+先被O2氧化為Fe3+,4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,然后Fe3+將Cu氧化為Cu2+,2Fe3++ Cu= 2 Fe2+ +Cu2+。
(4)與甲、乙比,丙的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)產(chǎn)生污染,耗能少,原料便宜,節(jié)約原料等。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某一元弱酸(用HA表示)在水中的電離方程式是:HAH++A-,回答下列問(wèn)題:
(1)向溶液中加入適量NaA固體,以上平衡將向______________(填“正”、“逆”)反應(yīng)方向移動(dòng)。
(2)若向溶液中加入適量NaCl溶液,以上平衡將向______________(填“正向”、“逆向”、或“不移動(dòng)”)移動(dòng),溶液pH將______________中(填“增大”、“減小”或“不變”),溶液中比值______________(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)在25℃下,將a molL-1的氨水與0.01molL-1的鹽酸等體積混合,反應(yīng)平衡時(shí)溶液中c(NH4+)=c(Cl-),則溶液呈中性,用含a的代數(shù)式表示NH3H2O的電離常數(shù)Kb=______________.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】為了檢驗(yàn)淀粉水解產(chǎn)物,某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
回答下列問(wèn)題:
(1)試劑1是 ,作用是 ;
(2)試劑2是 ,作用是 ,發(fā)生的離子反應(yīng)為: ;如果實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有加入試劑2而直接加入試劑3,能否實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span> ,若不能,其原因是 。
(3)如何檢驗(yàn)第①步實(shí)驗(yàn)已基本完成 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在相同溫度下,體積均為1 L的四個(gè)密閉容器中,保持溫度和容積不變,以四種不同的投料方式進(jìn)行反應(yīng)。平衡時(shí)有關(guān)數(shù)據(jù)如下(已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH=-196.6 kJ·mol-1)。
容器 | 甲 | 乙 | 丙 | 丁 |
起始投料量 | 2 mol SO2+1 mol O2 | 1 mol SO2+0.5 mol O2 | 2 mol SO3 | 2 mol SO2+2 mol O2 |
反應(yīng)放出或吸收的熱量(kJ) | a | b | c | d |
平衡時(shí)c(SO3) (mol·L-1) | e | f | g | h |
下列關(guān)系正確的是( )
A.a(chǎn)=c;e=g B.a(chǎn)>2b;e>2f C.a(chǎn)>d;e>h D.c+98.3e>196.6
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是( )
A. 制普通玻璃的主要原料是燒堿、石灰石、石英
B. SiO2是光導(dǎo)纖維的主要成分,晶體硅可用于制作半導(dǎo)體材料
C. 實(shí)驗(yàn)室用帶玻璃塞的試劑瓶保存氫氧化鈉溶液
D. 鹽酸可以與硅反應(yīng),故采用鹽酸為拋光液拋光單晶硅
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)寫(xiě)出NaHCO3的電離方程式 。
(2)下列物質(zhì)中:①固體燒堿 ②HCl氣體 ③NH3 ④蔗糖 ⑤石墨 ⑥稀硫酸 ⑦熔融KCl ⑧碳酸鈣 ⑨Na2O固體;屬于非電解質(zhì)的是 ,能導(dǎo)電的是 。(填編號(hào))
(3)寫(xiě)出儀器名稱(chēng) ① ② ;儀器①~④中,使用時(shí)必須檢查是否漏水的 (填序號(hào))。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某學(xué)生想利用如圖裝置(燒瓶位置不能移動(dòng))收集下列氣體:①H2;②Cl2;③CH4;④HCl;⑤NH3;⑥NO;⑦NO2;⑧SO2,下列操作正確的是
A.燒瓶是干燥的,由A進(jìn)氣收集①③⑤
B.燒瓶是干燥的,由B進(jìn)氣收集②④⑥⑦⑧
C.在燒瓶中充滿(mǎn)水,由A進(jìn)氣收集①③⑤⑦
D.在燒瓶中充滿(mǎn)水,由B進(jìn)氣收集⑥
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】I.我國(guó)是個(gè)鋼鐵大國(guó),鋼鐵產(chǎn)量為世界第一,高爐煉鐵是最為普遍的煉鐵方法。已知:
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ/mol
2Fe(s)+3/2O2(g)=Fe2O3(s) △H=-825.5 kJ/mol
(1)請(qǐng)回答:反應(yīng):Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) △H= kJ/mol。
II.已知反應(yīng)1/3Fe2O3(s)+CO(g)2/3Fe(s)+CO2(g)在1000℃的平衡常數(shù)K等于4.0 ,在一個(gè)容積為10L的密閉容器中,1000℃時(shí)加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol,反應(yīng)經(jīng)過(guò)l0min后達(dá)到平衡。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=____________;CO的平衡轉(zhuǎn)化率= _____________。
(3)欲提高CO的平衡轉(zhuǎn)化率,促進(jìn)Fe2O3的轉(zhuǎn)化,可采取的措施是________
a.提高反應(yīng)溫度 b.增大反應(yīng)體系的壓強(qiáng)
c.選取合適的催化劑 d.及時(shí)吸收或移出部分CO2
III. 以甲烷為燃料的新型電池,其成本大大低于以氫氣為燃料的傳統(tǒng)燃料電池,目前得到廣泛的研究,如圖是目前研究較多的一類(lèi)固體氧化物燃料電池工作原理示意圖。回答下列問(wèn)題:
(4)B極上的電極反應(yīng)式為 。
(5)若用該燃料電池做電源,用石墨做電極電解硫酸銅溶液,當(dāng)陽(yáng)極收集到11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體時(shí),消耗甲烷的體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
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