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【題目】實驗室以合成氨(低溫變換的)廢催化劑(主要含Zn、Cu的單質和氧化物)為原料制取ZnCO3·2Zn(OH)2和Cu2O,其實驗流程如圖:
(1)“灼燒”時,需用的硅酸鹽質儀器除玻璃棒、酒精燈外,還有___和___。
(2)“浸取”時,生成[Zn(NH3)4]CO3的離子方程式為___。
(3)加“Zn粉”時,為使Zn粉不過量太多{已知:溶液中[Cu(NH3)4]2+呈深藍色},合適的操作方法及依據(jù)的現(xiàn)象是___;分離出的銅粉中混有少量Zn,提純銅粉的方案是__。
(4)已知反應:[Zn(NH3)4]2+Zn2++4NH3,K=3.5×10-10,由[Zn(NH3)4]CO3溶液制取ZnCO3·2Zn(OH)2,可采用的裝置是___(填字母)。
(5)設計以提純后的銅粉為原料制取Cu2O的實驗方案:向燒杯中加入計量的銅粉,__,靜置、冷卻、過濾、水洗及干燥[已知在約50℃時,發(fā)生反應:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O。實驗中必須使用的試劑:稀硫酸、葡萄糖溶液、10%的NaOH溶液和15%的H2O2溶液]。
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【題目】某興趣小組在復習鐵的冶煉時,在參考資料上發(fā)現(xiàn)以下一段文字:已知在不同的溫度下,一氧化碳與鐵的氧化物反應能生成另一種鐵的氧化物(或鐵單質)和二氧化碳,他們不禁產(chǎn)生了疑問:一氧化碳與氧化鐵反應生成的黑色物質真的是鐵粉嗎?于是他們進行了以下探究:
[查閱資料]
資料一:鐵粉和四氧化三鐵粉末能被磁鐵吸引而氧化亞鐵(黑色)不能;
資料二:四氧化三鐵中鐵元素有+2、+3兩種化合價,其化學式可用FeO·Fe2O3的形式表示。
[提出猜想]黑色物質可能是四氧化三鐵、氧化亞鐵和鐵粉中的一種或幾種。
[進行實驗]興趣小組收集了一氧化碳與氧化鐵反應生成的黑色物質進行了下列實驗:
實驗方案 | 實驗現(xiàn)象 | |
甲 | 取少量黑色物質用磁鐵吸引 | 黑色物質全部被磁鐵吸引 |
乙 | 取少量黑色物質加入30%熱的鹽酸中 | 無氣泡、溶液顏色變?yōu)辄S綠色 |
丙 | 取少量黑色物質加入硫酸銅溶液中 | 無任何現(xiàn)象 |
[實驗結論]
(1)甲實驗現(xiàn)象說明黑色物質中沒有_______,乙、丙實驗現(xiàn)象說明黑色物質中沒有______;
(2)生成的黑色物質應為四氧化三鐵;
(3)寫出黑色粉末和熱的鹽酸反應的化學方程式_______________________________。
[拓展研究]
同學們對四氧化三鐵產(chǎn)生了興趣,從參考資料中找到氧化沉淀法生產(chǎn)復印用高檔四氧化三鐵粉的工藝流程簡圖。
[生產(chǎn)流程]
[查閱資料]
資料一:硫酸亞鐵在不同溫度下的溶解度如下表所示:
溫度/℃ | 0 | 10 | 30 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度/g | 14.0 | 17.0 | 25.0 | 33.0 | 35.3 | 33.0 | 30.5 | 27.0 |
資料二:氫氧化亞鐵受氧氣氧化反應原理為4Fe(OH)2+2H2O+O2===4Fe(OH)3
資料三:獲得四氧化三鐵的反應原理為Fe(OH)2+2Fe(OH)3Fe3O4+4H2O
[問題討論]
(1)溶解時,用50 ℃至80 ℃的熱水目的是____________________________________。
(2)寫出加入適量氫氧化鈉溶液時發(fā)生反應的化學方程式________________________。
(3)上述過程中,要控制“通一定量空氣”的目的是____________________________。
(4)要使四氧化三鐵的產(chǎn)率最高,則上述流程中產(chǎn)生的氫氧化亞鐵和氫氧化鐵的最佳質量比為______________。
(5)副產(chǎn)品P是硫酸鈉,由溶液N獲得該副產(chǎn)品的操作順序是b→_____→_____→d。_______
a.過濾
b.加熱濃縮
c.冷卻結晶
d.晶體加熱至完全失去結晶水
[組成確定]
為確定用以上方法制得的四氧化三鐵中可能含有的雜質,同學們又進行了下列實驗探究。
[查閱資料]
資料一:難溶性堿受熱時能分解產(chǎn)生金屬氧化物和水(反應中各種元素的化合價不變);
資料二:氧化鐵和一氧化碳反應是隨溫度升高而逐步進行的,先生成四氧化三鐵,再生成氧化亞鐵(黑色),最后生成鐵。
[提出猜想]
四氧化三鐵中可能含有的雜質是氧化鐵和氧化亞鐵中的一種或兩種。
[實驗設計]
同學們稱取了23.28 g該四氧化三鐵樣品進行了下列實驗:
[實驗分析]
因探究思路不同,興趣小組分成甲、乙兩小組。
甲組:
(1)該組同學欲通過B裝置反應前后的質量變化來計算確認該四氧化三鐵樣品中的雜質,B中的最佳試劑是_________(填序號)。
①澄清石灰水、跉溲趸c濃溶液、巯←}酸 、芩
(2)上述實驗過程中,一氧化碳氣體除作為反應物外,還能起到的作用是:
①實驗開始時,排盡裝置中的空氣,防止加熱時發(fā)生爆炸;
②停止加熱后,防止A中生成物被氧化,B中的溶液倒吸入A中;
③_____________________________________________。
(3)乙組同學認為B裝置反應前后的質量差會偏小而影響計算、分析,你認為他們的理由是_______________________________________________。
乙組:
利用儀器測定并繪制成反應過程中A裝置中玻璃管內的固體質量隨溫度的變化曲線(如圖):
(1)寫出BC段發(fā)生反應的化學方程式______________________________。
(2)通過計算確定:該四氧化三鐵樣品中含有的雜質是__________,其中含四氧化三鐵的質量是____g。(不需要寫過程)
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【題目】飲水安全在災后重建中具有極其重要的地位,某研究小組提取三處被污染的水源進行了如下分析,給出了如下實驗信息:其中一處被污染的水源含有A、B兩種物質,一處含有C、D兩種物質、一處含有E物質,A、B、C、D、E五種常見化合物,都是由下表中的離子形成的:
陽離子 | K+ Na+ Cu2+ Al3+ |
陰離子 | SO HCO NO OH- |
為了鑒別上述化合物,分別完成以下實驗,其結果是:
①將它們溶于水后,D為藍色溶液,其他均為無色溶液;
②將E溶液滴入到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)滴加,沉淀溶解;
③進行焰色反應,只有B、C為紫色(透過藍色鈷玻璃);
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液,再加過量稀硝酸,A中放出無色氣體,C、D中產(chǎn)生白色沉淀;
⑤將B、D兩溶液混合,未見沉淀或氣體生成。
根據(jù)上述實驗填空:
(1)寫出B、D的化學式:B__,D__。
(2)將含1molA的溶液與含1molE的溶液充分反應,僅得到一種化合物,該化合物為__。(填化學式)
(3)寫出實驗②發(fā)生反應的離子方程式__。
(4)C常用作凈水劑,用離子方程式表示其凈水原理__。
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【題目】H2O2既可以作氧化劑,又可以作還原劑,F(xiàn)在H2O2溶液中加入用硫酸酸化的KMnO4溶液,紫紅色的KMnO4溶液變成了無色溶液。該反應體系中共七種物質:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、K2SO4、H2O、H2O2。
(1)請將以上反應物與生成物分別填入以下空格內___。
(2)該反應中的還原劑是__(填化學式)被還原的元素是____(填元素符號)。
(3)如反應中電子轉移了0.5mol,則產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為__L。
(4)+6價鉻的化合物毒性較大,酸性溶液中常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72-還原成Cr3+,該反應的離子方程式為___。
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【題目】下列措施或事實不能用勒夏特列原理解釋的是( )
A. 新制的氯水在光照下顏色變淺
B. NO2和N2O4平衡混合氣縮小體積加壓后顏色先變深后變淺一點
C. 氫氣和碘蒸氣反應達平衡后加壓顏色加深
D. 硫酸工業(yè)上SO2氧化成SO3,通入過量的空氣
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【題目】我國化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)做出了突出貢獻。他利用NaHCO3、NaCl、NH4C1等物質溶解度的差異,以食鹽、氨氣、二氧化碳等為原料制得NaHCO3,進而生產(chǎn)出純堿。以下A、B、 C、 D四個裝置可組裝成實驗室模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的實驗裝置。裝置中分別盛有以下試劑:B:稀硫酸;C:鹽酸、碳酸鈣;D:含氨的飽和食鹽水、水。
四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100 g水)表(說明:①>35 ℃ NH4HCO3會有分解)
請回答以下問題:
(1)裝置的連接順序應是__________(填字母)。
(2)A裝置中盛放的試劑是__________,其作用是___________________。
(3)在實驗過程中,需要控制D溫度在30℃~35℃,原因是_________________。
(4)反應結束后,將錐形瓶浸在冷水中,析出NaHCO3晶體。用蒸餾水洗滌NaHCO3晶體的目的是除去____(雜質以化學式表示)。
(5)將錐形瓶中的產(chǎn)物過濾后,所得的母液中含有___________(以化學式表示),加入氯化氫,并進行_________操作,使NaCl溶液循環(huán)使用,同時可回收NH4Cl。
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【題目】分析比較氧化鐵和氧化亞鐵的性質:
(1)寫出下列反應的化學方程式:
①氧化鐵與一氧化碳反應______________________;
②氧化鐵與鋁發(fā)生鋁熱反應____________________;
③氫氣還原氧化亞鐵________________________;
④氧化亞鐵在高溫下轉化為四氧化三鐵_____________________。
(2)上述各反應中氧化鐵或氧化亞鐵表現(xiàn)的氧化性或還原性:
①___________________;②____________________;
③___________________;④_____________________。
(3)從鐵元素的化合價分析說明:
①氧化鐵具有的性質_______________________________。
②氧化亞鐵具有的性質_____________________________。
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【題目】汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內燃機燃燒的高溫引起氮氣和氧氣反應所致:N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH>0 ,已知該反應在240℃,平衡常數(shù)K=6.4×10-3。請回答:
(1)某溫度下,向2L的密閉容器中充入N2和O2各1mol,5分鐘后O2的物質的量為0.5mol,則N2的反應速率為______________.
(2)假定該反應是在恒容條件下進行,判斷該反應達到平衡的標志______________.
A. 消耗1mol N2同時生成1mol O2 B.混合氣體密度不變
C. 混合氣體平均相對分子質量不變 D.2v正(N2)=v逆(NO)
(3)將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,如圖變化趨勢正確的是______填字母序號。
(4)向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質的量的N2和O2,達到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,重新達到化學平衡狀態(tài)與原平衡狀態(tài)相比,此時平衡混合氣中NO的體積分數(shù)___________填“變大”、“變小”或“不變”
(5)該溫度下,某時刻測得容器內N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1 mol/L、4.0×10-2 mol/L和3.0×10-3 mol/L,此時反應________________________填“處于化學平衡狀態(tài)”、“向正反應方向進行”或“向逆反應方向進行”
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【題目】歷史上金、銀、銅主要是作為貨幣金屬或裝飾品被應用。
(1)金、銀、銅常被作為錢幣流通,從化學角度來看,主要是利用它們的________(填字母)。
A.硬度適中
B.密度適中
C.在自然界里都可得到純凈的單質
D.不活潑性
(2)提煉黃金的過程一般要使用化學藥品氰化物,其直接后果是________(填字母)。
①污染水體、谄茐某粞鯇印、畚:と说纳c健康、芷茐闹脖
A.①② B.①②③
C.②④ D.①③④
(3)古代的“藥金”外觀與金相似,常被誤認為金子。它的冶煉方法如下:將ZnCO3、赤銅(Cu2O)、木炭混合加熱到800 ℃,得到金光閃閃的“藥金”,則藥金的主要成分是________,有關化學方程式為__________________________
(4)用“藥金”制成的假金元寶欺騙人的事件屢有發(fā)生。下列能區(qū)別其真?zhèn)蔚姆椒ㄊ?/span>________(填字母)。
A.測定密度 B.放入硝酸中
C.放入鹽酸中 D.觀察外表
(5)在化學反應中,銅元素可表現(xiàn)為0、+1、+2價。在西漢古籍中曾有記載:曾青得鐵則化為銅[即:曾青(CuSO4)跟鐵反應就生成銅]。試寫出該反應的化學方程式:_____________。
(6)銅器表面有時會生成銅綠[Cu2(OH)2CO3],這層銅綠可用化學方法除去。試寫出除去銅綠而不損傷器物反應的化學方程式:__________________________________________
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【題目】某化學小組模擬“侯氏制堿法”,以NaCl、NH3、CO2和水等為原料以及圖1所示裝置制取NaHCO3,反應的化學方程式為NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl,然后再將NaHCO3制成Na2CO3。
(1)裝置乙的作用是______________________________________。為防止污染空氣,尾氣中含有的______________需要進行吸收處理。
(2)由裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時,需要進行的實驗操作有________________、洗滌、灼燒。
(3)若在(2)中灼燒的時間較短,NaHCO3將分解不完全,該小組對一份加熱了t1min的NaHCO3樣品的組成進行了研究。取加熱了t1min的NaHCO3樣品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中緩慢地滴加稀鹽酸,并不斷攪拌,隨著鹽酸的加入,溶液中有關離子的物質的量的變化如圖2所示,則曲線c對應的溶液中的離子是______________________(填離子符號);該樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質的量之比是__________。
(4)若取10.5 g NaHCO3固體,加熱了t1min后,剩余固體的質量為7.4 g。如果把此剩余固體全部加入到200 mL 1 mol·L-1的鹽酸中,則充分反應后溶液中H+的物質的量濃度為__________(設溶液體積變化忽略不計)。
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