实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为: ︰ ;
(2)实际上,即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净,制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是 ,除去这种杂质的实验操作称为 。
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
方案甲:以空气为氧化剂。将铜粉在___________(填仪器名称)中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案乙:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。
已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题:
①为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________;
②甲物质可选用的是 ;
A.CuCl2 | B.NaOH | C.Cu2(OH)2CO3 | D.CuO E.H2SO4 |
③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是:第1步,4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O,请写出其第2歩反应的离子方程式 。
方案丙:将铜丝放到一定量的稀硫酸中,加入适量的H2O2,并控温在50℃~60℃,持续反应1 h,也能获得硫酸铜。请回答下列问题:
④反应时温度必须控制在50℃~60℃,温度不宜过高的主要原因是 ;
⑤写出该反应的化学方程式为 。
实验室用下图所示装置进行氨气实验。
(1)试管中发生反应的化学方程式是_________________。
(2)干燥管中盛放的干燥剂是_______________(填名称)。
(3)请在方框中画出收集一烧瓶氨气的装置。
(4)检验氨气是否收集满,可选用_________试纸,实验现象是_______________。
(5)用右图装置做喷泉实验。轻轻挤压滴管,使少量水进入烧瓶,打开止水夹,观察到的现象是 ,出现这一现象的原因是 。
如下图所示装置,若将胶头滴管中的水挤入集气瓶中,请描述观察到的现象并写出有关的离子方程式。
(1)A中的现象为 ,
离子方程式 。
(2)C中的现象为 ,
离子方程式 。
(3)E中的现象为 ,
离子方程式 。
(4)G中的现象为 ,
离子方程式 。
有文献记载:在强碱条件下,加热银氨溶液可能析出银镜。某同学进行如下验证和对比实验。
装置 |
实验序号 |
试管中的药品 |
现象 |
实验Ⅰ |
2mL银氨溶液和数滴较浓NaOH溶液 |
有气泡产生;一段时间后,溶液逐渐变黑,试管壁附着银镜 |
|
实验Ⅱ |
2mL银氨溶液和 数滴浓氨水 |
有气泡产生;一段时间后,溶液无明显变化 |
该同学欲分析实验Ⅰ和实验Ⅱ的差异,查阅资料:
a.Ag(NH3)2++2H2O Ag++2NH3·H2O b.AgOH不稳定,极易分解为黑色Ag2O
(1)配制银氨溶液所需的药品是 。
(2)经检验,实验Ⅰ的气体中有NH3,黑色物质中有Ag2O。
①用湿润的红色石蕊试纸检验NH3产生的现象是 。
②产生Ag2O的原因是 。
(3)该同学对产生银镜的原因提出假设:可能是NaOH还原Ag2O。
实验及现象:向AgNO3溶液中加入 ,出现黑色沉淀;水浴加热,未出现银镜。
(4)重新假设:在NaOH存在下,可能是NH3还原Ag2O。
用下图所示装置进行实验,发现试管中出现银镜。
在虚线框内画出用生石灰和浓氨水制取NH3的装置简图(夹持仪器略)。
(5)该同学认为在(4)的实验中会有Ag(NH3)2OH生成,由此又提出假设:在NaOH存在下,可能是 Ag(NH3)2OH也参与了NH3还原Ag2O的反应。进行如下实验:
①有部分Ag2O溶解在氨水中,该反应的化学方程式是 。
②实验结果证实假设成立,依据的现象是 。
(6)用HNO3清洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式是 。
某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质。请回答:
(1)实验室制备氨气的化学方程式为 ;
(2)装置B中烧杯滴加酚酞溶液,并打开止水夹,观察到烧瓶内产生了 ,则说明氨气具有的性质是 , 。
(3)写出氨气与水反应的化学方程式 。
(4)为防止污染空气,以下装置可用于吸收多余氨气的是 。
(12分)下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生对演示实验改进后的装置:
(1)铜和浓硝酸反应的离子反应方程式是 。
(2)和甲装置相比,乙装置的优点是① ② 。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。先关闭弹簧夹 (填a或b或c),再打开弹簧夹 和 (填a或b或c)才能使NO2气体充满②试管。
(4)当气体充满②试管后,将铜丝提起与溶液脱离,欲使烧杯中的水进入②试管。应如何操作 。
某中学化学研究性学习小组利用以下装置制取并探究氨气的性质。A中发生反应的化学方程式:
【实验探究】
(1)A中的反应 (填“是”或“不是”)氧化还原反应。
(2)A装置还可用于制取气体 (只填一种)
(3)若有10.7gNH4Cl固体,最多可制取NH3(标准状况)的体积是 L (NH4C1的摩尔质量为53.5g·mol-1)。
(4)实验室收集氨气的方法是
(5)C、D装置中颜色会发生变化的是 (填“C”或“D”)
(6)当实验进行一段时间后,挤压E装置中的胶头滴管,滴人1-2滴浓盐酸,可观察到的现象是
(7)为防止过量氨气造成空气污染,需要在上述装置的末端增加一个尾气处理装置,合适的装置是 (填“F”或“G”)。
【知识拓展】
(8)生石灰与水反应生成Ca(OH)2并放出热量[化学方程式为CaO+H2O==Ca(OH)2]。实验室利用此原理,往生石灰中滴加浓氨水,可以快速制取氨气。你认为生石灰可用下列 物质代替(填序号)。
A.碱石灰(NaOH与CaO的固体混合物) B.NaOH 固体
C.硫酸溶液 D.石灰石(含CaCO3)
【知识应用】
(9)2010年11月9日晚,我省宁德市一冷冻厂发生氨气泄漏事件,500 多居民深夜大转移。假如你在现场,你会采用什么自救为法?
(1)氨气是重要的化工原料.实验室可用浓氨水和 来制取氨气.
a.烧碱 b.生石灰 c.氯化铵
(2)某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验.
①盛放氨水的实验仪器的名称为 ;在加热条件下,硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为 .
②实验时发现:如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,则烧瓶中先产生白雾,随即产生白烟,其原因是 .
③烧杯中盛有NaOH溶液的作用是 .
氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用.某化学兴趣小组利用图一装置探究氨气的有关性质。
(1)装置A中烧瓶内试剂可选用 (填序号).B的作用是 .
a.碱石灰 b.生石灰 c.浓硫酸 d.烧碱溶液
(2)连接好装置并检验装置的气密性后,装入药品,然后应先 (填I或Ⅱ).
Ⅰ.打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水Ⅱ.加热装置C
(3)实验中观察到C中CuO粉末变红,D中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体,则该反应相关化学方程式为 .该反应证明氨气具有 性.
(4)该实验缺少尾气吸收装置,图二中能用来吸收尾气的装置是 (填装置序号).
(5)氨气极易溶于水,若标准状况下,将2.24L的氨气溶于水配成1L溶液,所得溶液的物质的量浓度为_______mol/L.
N2在化工生产、农业、医疗、航天航空等领域用途广泛。现提供以下装置(连接仪器略去):
①某化学兴趣小组甲同学欲用加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2,应该选择的发生装置是 ,在添加药品、制取气体前必须进行的操作是 。
②在加热条件下,用NH3还原CuO可制得N2,同时获得铜粉,此反应的化学反应方程式是 。
③乙同学利用②中反应原理制备干燥、纯净的N2,且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料。按气流从左到右的连接顺序是D→E→B→C,其中装置D中仪器X的名称是 。装置C中试剂的作用是 。
研究某一化学反应的实验装置右如下图所示:A~F属于下列物质中的六种物质:浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氯水、水、锌粒、铜片、食盐、高锰酸钾、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铁、氧化铜、氢气、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气。实验现象;①D物质由黑色变为红色 ②无水硫酸铜粉末放入无色透明的E中得到蓝色溶液③点燃的镁条伸入无色无味的F中镁条表面生成一种固体物质。将该物质放入水中,有气体放出,该气体具有刺激性气味。并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。通过分析回答:
(1)写出A~F的物质名称:A. ,B. , E. ,
(2)写出有关的化学方程式: C与D ;
F与Mg的反应产物与水 。
喷泉是一种常见的自然现象,其产生的原因是存在压强差。制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置均已略去)。
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式: 。
(2)收集氨气应使用 法。
(3)要得到干燥的氨气可选用下列 做干燥剂。
A.浓硫酸 | B.碱石灰 | C.NaOH固体 | D.P2O5固体 |
(4)用图1装置进行喷泉实验,烧瓶已装满干燥氨气,引发水上
喷的操作是 。该实验的原理是 。
(5)如果只提供如图2的装置,请举例说明引发喷泉法 。
如图所示是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(l)写出装置A中所发生的化学反应
(2)装置B中盛放试剂是
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍后片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时产
生 (填写反应现象);从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式
(4)已知Cu2O是一种红色固体物质, 在高温条件下可由CuO分解得到:4CuO=2Cu2O+O2↑,生成的Cu2O 也能被NH3还原。当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量。若反应前固体质量为16g,反应后称重固体质量减少2.4g。通过计算确定该固体产物的成分是 (用化学式表示)
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。写出产生白烟的化学方程式
(15分)某化学兴趣小组利用以下各装置连接成一整套装置,探究氯气与氨气之间的反应.其中D为纯净干燥的氯气与纯净干燥氨气反应的装置.
请回答下列问题:
(1)连接好装置后,必需进行的一步实验操作是__________________
(2)装置E的作用是____________,橡胶管k的作用是________________________
(3)从装置D的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,处理方法是__________________
(4)装置F中试管内发生反应的化学方程式____________________________________
(5)接入D装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是______________________________
(6)整套装置从左向右的连接顺序是(j)接( ) ( )接(f) (g)接( ) ( )接( ) ( )接(a).
某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图装置来一次性完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学根据置换反应的规律,利用下图装置完成了Cl元素的非金属性比Br强的实验研究。回答下列问题:
(1)图中E装置名称是_____________。
(2) N、C、Si的非金属性由强到弱的顺序是:_____________;从以下所给物质中选出甲同学设计的实验所用到物质:试剂A为_______;试剂C为_________(填序号)。
①稀HNO3溶液 ②稀盐酸 ③碳酸钙 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2
(3) 乙同学设计的实验中(酒精灯加热装置在图中未画出),若试剂C为溴化钾溶液溶液外,还需要用到的试剂有:试剂A为________;试剂B为 ________。