某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)將一定濃度的NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中,發(fā)現(xiàn)生成了沉淀他們對沉淀的成分進行了如下探究,請?zhí)顚懴嚓P(guān)內(nèi)容:
提出假設(shè)
假設(shè)1:沉淀全部是CuCO3
假設(shè)2:
 
;
假設(shè)3:沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物.
驗證假設(shè):
(1)如果假設(shè)1成立,則反應(yīng)的離子方程式為
 

用離子方程式表示假設(shè)3中可能有Cu(OH)2沉淀生成的依據(jù):
 

(2)為了證明哪種假設(shè)成立,該小組同學(xué)首先將所得沉淀過濾、洗滌、低溫干燥,并進行了如下兩個實驗:
A、
 
(填操作和現(xiàn)象),
結(jié)論:假設(shè)2不成立;假設(shè)1或假設(shè)3正確.
B、利用如圖所示裝置對沉淀中CuCO3的質(zhì)量分數(shù)進行測定:

①實驗過程中有以下操作步驟:
a.關(guān)閉K1、K3,打開K2、K4,充分反應(yīng)
b.關(guān)閉K2、K3,打開K1、K4,通入過量空氣
c.打開K1、K3,關(guān)閉K2、K4,通入過量空氣
正確順序是(填選項序號,下同)
 
.若未進行步驟
 
,將使結(jié)果偏低.
②若沉淀樣品的質(zhì)量為10.0g,裝置D的質(zhì)量增加了2.9g,則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分數(shù)為
 

③由以上實驗可知,假設(shè)
 
成立.
考點:探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量
專題:實驗探究和數(shù)據(jù)處理題
分析:(1)依據(jù)沉淀為氫氧化銅、碳酸銅或二者混合物假設(shè)判斷,若生成碳酸銅說明是銅離子結(jié)合碳酸根離子,促進碳酸氫根離子電離;假設(shè)3可逆含有氫氧化銅,生成的氫氧化銅的原因是因為碳酸氫根離子水解顯堿性,銅離子水解顯酸性,二者水解相互促進生成氫氧化銅和二氧化碳;
(2)假設(shè)2不成立;假設(shè)1或假設(shè)3正確,加入鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳驗證;
實驗?zāi)康臑闇y定沉淀中CuCO3的質(zhì)量分數(shù),由實驗裝置可知,A中NaOH溶液吸收二氧化碳,開始裝置內(nèi)含有二氧化碳,應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣,排盡裝置內(nèi)的二氧化碳,故應(yīng)打開K1、K3,關(guān)閉K2、K4;然后從分液漏斗中加入硫酸,充分反應(yīng),故應(yīng)關(guān)閉K1、K3,打開K2、K4,反應(yīng)完畢,容器內(nèi)殘留部分二氧化碳,應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣,排出裝置內(nèi)的二氧化碳使反應(yīng)生成的二氧化碳被裝置D完全吸收,否則會導(dǎo)致二氧化碳測定的質(zhì)量偏低,測定碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)偏低;而E裝置可防止空氣的二氧化碳、水進入裝置D中,影響質(zhì)量分數(shù)的測定,以此來解答.
解答: 解:依據(jù)假設(shè)可知沉淀可逆是碳酸銅或氫氧化銅或二者混合物,假設(shè)2沉淀全部為Cu(OH)2,故答案為:沉淀全部是Cu(OH)2;
(1)若假設(shè)1正確,若生成碳酸銅說明是銅離子結(jié)合碳酸根離子,促進碳酸氫根離子電離,反應(yīng)的離子方程式為Cu2++2HCO3-═=CuCO3↓+H2O+CO2↑;
假設(shè)3中可能有Cu(OH)2沉淀生成的依據(jù)為生成氫氧化銅沉淀使利用銅離子和碳酸氫根離子雙水解生成:H2O+HCO3-?H2CO3+OH- 或Cu2++2HCO3-=Cu(OH)2↓+2CO2↑;
故答案為:Cu2++2HCO3-═CuCO3↓+H2O+CO2↑;H2O+HCO3-?H2CO3+OH- 或Cu2++2HCO3-=Cu(OH)2↓+2CO2↑;
(2)假設(shè)2不成立;假設(shè)1或假設(shè)3正確,取少量樣品于試管,滴加足量稀硫酸或鹽酸,沉淀全部溶解,有氣泡產(chǎn)生證明含有碳酸銅;
故答案為:取少量樣品于試管,滴加足量稀硫酸或鹽酸,沉淀全部溶解,有氣泡產(chǎn)生;
①由實驗?zāi)康募把b置可知,開始裝置內(nèi)含有二氧化碳,應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣,排盡裝置內(nèi)的二氧化碳,故應(yīng)打開K1、K3,關(guān)閉K2、K4;然后從分液漏斗中加入硫酸,充分反應(yīng);故應(yīng)關(guān)閉K1、K3,打開K2、K4;反應(yīng)完畢,容器內(nèi)殘留部分二氧化碳,應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣,排出裝置內(nèi)的二氧化碳使反應(yīng)生成的二氧化碳被裝置D完全吸收,故正確的順序是cab;
反應(yīng)完畢,容器內(nèi)殘留部分二氧化碳,應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣,排出裝置內(nèi)的二氧化碳使反應(yīng)生成的二氧化碳被裝置D完全吸收,否則會導(dǎo)致二氧化碳測定的質(zhì)量偏低,測定碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)偏低,
故答案為:cab;b;
②裝置D的質(zhì)量增加的2.9g為反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量,二氧化碳的物質(zhì)的量為=
2.9g
44g/mol
=0.066mol,根據(jù)碳元素守恒可知n(CuCO3)=n(CO2)=0.066mol,故碳酸銅的質(zhì)量為0.066mol×124g/mol=8.17g,故沉淀中CuCO3的質(zhì)量分數(shù)為
8.17g
10g
×100%=81.7%;
故答案為:81.7%;
③沉淀質(zhì)量分數(shù)假設(shè)可知含有氫氧化銅沉淀,所以假設(shè)3正確,故答案為:3.
點評:本題考查物質(zhì)含量的測定及性質(zhì)實驗方案設(shè)計,為高頻考點,把握實驗原理與裝置的理解評價、對實驗操作的理解、物質(zhì)含量的測定、化學(xué)計算等為解答的關(guān)鍵,是對所學(xué)知識的綜合運用,需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識與分析問題、解決問題能力,題目難度中等.
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:

19.2g Cu與100mL,2mol/L的HNO3反應(yīng)可產(chǎn)生標準狀況下氣體
 
L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價見表,下列敘述正確的是( 。
元素代號KLMQRTN
原子半徑/nm0.1860.1600.1430.1020.0890.0740.152
主要化合價+1+2+3+6、-2+2-2+1
A、在RCl2中,各原子最外層均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B、元素L和N性質(zhì)相似因為處于同一主族
C、K、M、Q三元素最高價氧化物對應(yīng)的水化物兩兩之間可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
D、氫化物沸點:H2Q>H2T

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

分子式為C5H10O3的有機物,在一定條件下能發(fā)生如下反應(yīng):①在濃硫酸存在下,能分別與CH3CH2OH或CH3COOH反應(yīng);②在特定溫度及濃硫酸存在下,能生成一種能使溴水褪色的物質(zhì);③在特定溫度及濃硫酸存在下,還能生成一種分子式為C5H8O2的五元環(huán)狀化合物.則C5H10O3的結(jié)構(gòu)簡式為( 。
A、HOCH2CH2COOCH2CH3
B、HOCH2CH2CH2CH2COOH
C、CH3CH2CH(OH)CH2COOH
D、CH3CH(OH)CH2CH2COOH

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

茶是我國人民喜愛的飲品.某;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計以下實驗來定性檢驗茶葉中含有鈣、鐵、鋁三種金屬元素.
【查閱部分資料】:草酸銨[(NH42C2O4]屬于弱電解質(zhì);草酸鈣(CaC2O4)難溶于水;Ca2+、A13+、Fe3+完全沉淀的pH:Ca(OH)2:pH≥13;A1(OH)3:pH≥5.5;Fe(OH)3:pH≥4.1.
試根據(jù)上述過程及信息填空:不能通過編輯域代碼創(chuàng)建對象.
(1)步驟②加鹽酸的作用是
 
;
(2)寫出檢驗Ca2+的離子方程式
 
;
(3)寫出沉淀C所含主要物質(zhì)的化學(xué)式
 
;
(4)寫出步驟⑧用A試劑生成紅色溶液的離子方程式
 
;
(5)步驟⑨的作用是
 

(6)猜測步驟⑩的目的是
 

(7)已知:
2Fe (s)+
3
2
O2(g)=Fe2O3(s),△H=-Q1  kJ?mol-1
2Al(s)+
3
2
O2(g)=Al2O3(s),△H=-Q2kJ?mol-1
則Q1
 
Q2 (填“>”,“<”或“=”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D、E、F六種元素,它們的核電荷數(shù)均小于18,且原子序數(shù)逐漸增大.已知:A、C、F三種原子的最外層共有11個電子,且這三種元素的最高價氧化物的水化物之間兩兩皆能反應(yīng),均生成鹽和水.D元素原子的最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)少4個,E元素原子的次外層電子數(shù)比最外層電子數(shù)多3個.請回答下列問題:
(1)寫出D的名稱
 
,E的最高價氧化物的水化物的分子式
 

(2)畫出B元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖
 

(3)若構(gòu)成F元素的一種核素的中子數(shù)為18,寫出該核素的表示符號
 

(4)A與C、C與F元素最高價氧化物的水化物反應(yīng)的離子方程式依次為:
 
、
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

本題是關(guān)于石灰石并與之相關(guān)的一些問題,請按要求回答:
(1)向漂白粉溶液中通入過量的二氧化碳后,在300℃灼燒至固體質(zhì)量不再變化,最終所得固體為:
 
(填名稱)
(2)一定溫度下,某真空密閉容器中投入碳酸鈣,發(fā)生反應(yīng)CaCO3(s)?CaO(s)+CO2(g),達到平衡后,現(xiàn)將體積縮小為原來的一半,當體系再次達到平衡時,CO2的濃度為
 

A、不變      B、減小     C、增大為原來的2倍    D、比原來大,但比2倍小
(3)已知實驗室制備甲烷氣體的原理是利用無水醋酸鈉與堿石灰共熱:CH3COONa+NaOH
CaO
 CH4↑+Na2CO3,請寫出C6H5COONa與堿石灰共熱的化學(xué)反應(yīng)方程式
 

(4)某種胃藥中止酸劑為CaCO3.為測定其中CaCO3含量,某研究小組設(shè)計以下兩種方案(藥片中的其它成分與HCl和NaOH溶液均不反應(yīng)).
方案一:用如圖甲裝置測量一定量樣品與足量稀鹽酸反應(yīng)生成CO2的體積,計算CaCO3的含量;裝置中連通管X的作用是平衡分液漏斗與樣品瓶內(nèi)的壓強,使液體能順利留下,另一作用為
 

方案二:用滴定法測定,操作步驟為:

A.配制0.100mol/L HCl溶液與0.100mol/L NaOH溶液
B.取一粒藥片(0.100g),研碎后加入20.0mL蒸餾水
C.用酸式滴定管加入25.00mL 0.100mol/L HCl溶液,充分反應(yīng)
D.以酚酞為指示劑,用0.100mol/L NaOH溶液滴定,用去體積為V mL達到終點
①現(xiàn)需要重復(fù)滴定4次,配制0.1mol/L HCl溶液需要選用如圖乙所示儀器中的
 
(填字母).
②經(jīng)測定,每次消耗NaOH溶液體積的平均值為13.00mL,則該胃藥中CaCO3的質(zhì)量分數(shù)為
 

③與方案一相比,方案二的主要優(yōu)點是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

2011年5月1日起,《中華人民共和國刑法修正案(八)》正式實施,醉酒駕駛作為危險駕駛罪被追究駕駛?cè)诵淌仑?zé)任.醉酒駕駛的界定標準為:每百毫升血液中的酒精含量高于或等于80毫克,相當于3兩低度白酒或者2瓶啤酒.乙醇是生活中常見的有機物,能進行如圖所示的多種反應(yīng),A、B、C、D都是含碳化合物,其中B是烴.
回答下列問題:
(1)物質(zhì)B的電子式:
 
,C的結(jié)構(gòu)簡式:
 

(2)寫出下列化學(xué)反應(yīng)方程式及反應(yīng)類型(有機物用結(jié)構(gòu)簡式):
反應(yīng)①:
 
,反應(yīng)類型:
 

反應(yīng)②:
 
,反應(yīng)類型:
 

反應(yīng)③:
 
,反應(yīng)類型:
 

反應(yīng)④:
 
,反應(yīng)類型:
 

(3)炒菜時,加一點酒和醋能使菜味香可口,原因是
 

A.有鹽類物質(zhì)生成 B.有醇類物質(zhì)生成
C.有酯類物質(zhì)生成D.有酸類物質(zhì)生成.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

A、B、C、D、E、F、G均為有機物,其中A 常用來衡量一個國家石油化工發(fā)展水平的標志性物質(zhì),它們之間有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系.

已知:(R表示烴基),請回答下列問題:
(1)B、D中官能團的名稱:B
 
  C
 

(2)指出下列編號對應(yīng)反應(yīng)的反應(yīng)類型:①
 
  ⑥
 

(3)在F的同系物中最簡單的有機物的空間構(gòu)型為
 
,電子式為
 

(4)寫出與F互為同系物的含5個碳原子的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:
 

(5)寫出下列編號對應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:②
 
 

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