6.CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀,以下是某興趣小組對(duì)沉淀組成的探究.
(1)【提出假設(shè)】假設(shè)1:沉淀為Cu (OH)2
假設(shè)2:沉淀為CuCO3
假設(shè)3:沉淀為堿式碳酸銅[化學(xué)式可表示為nCuCO3•mCu(OH)2]
【查閱資料】無(wú)論是哪一種沉淀受熱均易分解(假設(shè)均不含結(jié)晶水).
【定性探究】
步驟1:將所得懸濁液過(guò)濾,用蒸餾水洗滌,再用無(wú)水乙醇洗滌,風(fēng)干;
步驟2:甲同學(xué)取一定量固體,用氣密性良好的如下裝置(夾持儀器未畫出)進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn);

(2)若反應(yīng)后A中藍(lán)綠色固體變黑,C中無(wú)明顯現(xiàn)象,證明假設(shè)1成立.
(3)乙同學(xué)認(rèn)為只要將上圖中B裝置的試劑改用下列某試劑后,便可驗(yàn)證上述所有假設(shè),該試劑是B(填代號(hào)).
A.濃硫酸     B.無(wú)水CuSO4    C.堿石灰    D.P2O5
(4)B裝置使用改進(jìn)后的試劑,乙同學(xué)驗(yàn)證假設(shè)3成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是A中藍(lán)綠色固體變黑色,B中無(wú)水CuSO4固體變藍(lán),C中有白色沉淀產(chǎn)生.
【定量探究】
(5)乙同學(xué)進(jìn)一步探究假設(shè)3中固體的組成:
①乙同學(xué)查得一些物質(zhì)在20℃的數(shù)據(jù)(如下表)后,將C中的澄清石灰水改為Ba(OH)2溶液,其原因是AC(填代號(hào))
溶解度(S)/g溶度積(Ksp)摩爾質(zhì)量(M)/g•mol-1
Ca(OH)2Ba(OH)2CaCO3BaCO3CaCO3BaCO3
0.163.892.9×10-92.6×10-9100197
A.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2
B.Ba(OH)2為強(qiáng)堿,Ca(OH)2為弱堿
C.吸收等量CO2生成的BaCO3的質(zhì)量大于CaCO3,測(cè)量誤差小
D.相同條件下,CaCO3的溶解度明顯大于BaCO3
②若所取藍(lán)綠色固體質(zhì)量為54.2g,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后裝置B的質(zhì)量增加5.4g,C中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量為39.4g,A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuCO3•3Cu(OH)2═5CuO+3H2O+2CO2

分析 (1)提出假設(shè):氫氧化銅和碳酸銅都是藍(lán)色沉淀;
(2)加熱時(shí),碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅,二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,加熱氫氧化銅時(shí)生成水蒸氣和黑色氧化銅,水能使無(wú)水硫酸銅變藍(lán);
(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證碳酸銅或氫氧化銅是利用受熱分解生成的產(chǎn)物性質(zhì)驗(yàn)證,加熱時(shí),碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅,加熱氫氧化銅時(shí)生成水蒸氣和黑色氧化銅,所以需要驗(yàn)證水的存在和二氧化碳的存在就可以證明產(chǎn)生的物質(zhì)成分;
(4)依據(jù)(3)的分析表述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;
(5)①依據(jù)圖表中數(shù)據(jù)分析判斷溶質(zhì)溶解度和質(zhì)量對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的誤差大小分析;
②B中吸收的是水,C中吸收的是二氧化碳,根據(jù)質(zhì)量守恒定律測(cè)得氧化銅的質(zhì)量,根據(jù)原子守恒確定其化學(xué)式;CuCO3•3Cu(OH)2受熱分解生成CuO、二氧化碳和水.

解答 解:(1)CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀,可能是反應(yīng)生成了碳酸銅沉淀,或雙水解生成了氫氧化銅沉淀,或是堿式碳酸銅,假設(shè)1中沉淀為Cu(OH)2,假設(shè)2為CuCO3,
故答案為:CuCO3;
(2)加熱時(shí),碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅,二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,加熱氫氧化銅時(shí)生成水蒸氣和黑色氧化銅,若反應(yīng)后A中藍(lán)綠色固體變黑,C中無(wú)明顯現(xiàn)象證明一定不含有碳酸銅,現(xiàn)象的產(chǎn)生為氫氧化銅,假設(shè)1正確,
故答案為:1;
(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證碳酸銅或氫氧化銅是利用受熱分解生成的產(chǎn)物性質(zhì)驗(yàn)證,加熱時(shí),碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅,加熱氫氧化銅時(shí)生成水蒸氣和黑色氧化銅,所以需要驗(yàn)證水的存在和二氧化碳的存在就可以證明產(chǎn)生的物質(zhì)成分,裝置A中加熱是否變化為黑色固體,裝置B選擇無(wú)水硫酸銅驗(yàn)證是否生成水,澄清石灰水是否變渾濁證明是否生成二氧化碳,
故答案為:B;
(4)裝置A中加熱是否變化為黑色固體,裝置B選擇無(wú)水硫酸銅,是否變藍(lán)色驗(yàn)證是否生成水,裝置C中澄清石灰水是否變渾濁證明是否生成二氧化碳,所以證明假設(shè)是否正確的現(xiàn)象為:A中藍(lán)綠色固體變黑色,B中無(wú)水CuSO4固體變藍(lán),C中有白色沉淀產(chǎn)生,
故答案為:藍(lán)綠色固體變黑色;無(wú)水CuSO4固體變藍(lán);有白色沉淀產(chǎn)生;
(5)①Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,充分吸收CO2,BaCO3的摩爾質(zhì)量大于CaCO3,測(cè)量誤差;氫氧化鈣為強(qiáng)堿,CaCO3的溶解度和BaCO3溶解度相差不大,
故答案為:AC;
②B中吸收的是水,水的物質(zhì)的量=$\frac{5.4g}{18g/mol}$=0.3mol,C中吸收的是二氧化碳生成碳酸鋇白色沉淀,根據(jù)碳原子守恒得二氧化碳的物質(zhì)的量=$\frac{39.4g}{197g/mol}$=0.2mol,氧化銅的物質(zhì)的量=$\frac{54.2g-5.4g-0.2mol×44g/mol}{80g/mol}$=0.5mol,則銅離子、氫氧根離子和碳酸根離子的物質(zhì)的量之比=0.5mol:0.6mol:0.2mol=5:6:2,所以其化學(xué)式為:2CuCO3•3Cu(OH)2;CuCO3•3Cu(OH)2受熱分解生成CuO、二氧化碳和水,其反應(yīng)的方程為:2CuCO3•3Cu(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CuO+3H2O↑+2CO2↑;
故答案為:2CuCO3•3Cu(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5CuO+3H2O↑+2CO2↑.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究物質(zhì)的組成和含量的測(cè)定,明確物質(zhì)的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),難點(diǎn)是化學(xué)式的確定,題目難度中等,側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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9.短周期元素X、Y、Z、R和W在元素周期表的位置如表所示,其中W元素族序數(shù)等于周期序數(shù)的2倍.則下列說(shuō)法正確的是( 。

XYZ
RW
A.X,Y、R,W四種元素的原于半徑依次增大
B.Z、W元素與X均可以形成AB2型化合物
C.Y元素的最高價(jià)氧化物的水化物和其氫化物反應(yīng)的生成物中僅含有共價(jià)鍵
D.Z的氫化物的穩(wěn)定性大于W的氫化物,是因?yàn)閆的氫化物分子間存在氫鍵

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14.固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜.某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO32為研究對(duì)象,擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物,提出如下4種猜想:
甲:Mg(NO22、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
。篗gO、NO2、N2
(1)實(shí)驗(yàn)小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立,理由是不符合氧化還原反應(yīng)原理.
查閱資料得知:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
針對(duì)甲、乙、丙猜想,設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):

(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程
①儀器連接后,放入固體試劑之前,關(guān)閉k,微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E中有氣泡連續(xù)放出,表明裝置氣密性良好.
②稱取Mg(NO32固體3.7g置于A中,加熱前通入N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,其目的是避免對(duì)產(chǎn)物O2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾;關(guān)閉k,用酒精燈加熱時(shí),正確操作是先移動(dòng)酒精燈預(yù)熱硬質(zhì)玻璃管,然后固定在管中固體部位下加熱.
③觀察到A中有紅棕色氣體出現(xiàn),C、D中未見明顯變化.
④待樣品完全分解,A裝置冷卻至室溫、稱量,測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為1.0g.
⑤取少量剩余固體于試管中,加入適量水,未見明顯現(xiàn)象.
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想乙是正確的.
②根據(jù)D中無(wú)明顯現(xiàn)象,一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2,因?yàn)槿粲蠴2,D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng):2Na2SO3+O2=2Na2SO4(填寫化學(xué)方程式),溶液顏色會(huì)褪去;小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在,未檢測(cè)到的原因是O2在通過(guò)裝置B時(shí)已參與反應(yīng)
③小組討論后達(dá)成的共識(shí)是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善,需改進(jìn)裝置進(jìn)一步探究.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.在25℃時(shí),將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生下列反應(yīng):3A(g)+B(g)?xC(g)+2D(g);△H>0,經(jīng)5min后測(cè)知D的濃度為0.5mol/L,
A、B的物質(zhì)的量濃度之比為3:5,C的平均反應(yīng)速率是0.1mol/(L•min),求:
(1)此時(shí)A的物質(zhì)的量濃度是0.75mol/L反應(yīng)開始前容器中的A、B的物質(zhì)的量:n(A)=n(B)=3mol
(2)x的值為2;5min內(nèi)B的平均反應(yīng)速率0.05mol/(L•min);
(3)下列措施能使正反應(yīng)速率增大的是ABD (不定項(xiàng)選擇)
A.只增大A的濃度                                B.增大反應(yīng)的溫度
C.向容器中通入一定體積的He,增大反應(yīng)的壓強(qiáng)     D.使用催化劑
(4)若改用3L的密閉容器,盛放與上述相同量的A、B氣體,則達(dá)到平衡后,A和B的物質(zhì)的量濃度的比值=    3:5(填“>”“=”“<”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

11.苯甲酸甲酯是一種重要的工業(yè)原料,某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用如圖裝置制取高純度的苯甲酸甲酯.

熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃密度/g•cm-3水溶性
苯甲酸122.42491.27微溶
甲醇-9764.30.79互溶
苯甲酸甲酯-12.3199.61.09不溶
有關(guān)數(shù)據(jù)如表所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在燒瓶中混合有機(jī)物及濃硫酸的方法是先將一定量的苯甲酸放入燒瓶中,然后再加入甲醇,最后邊振蕩邊緩慢加入一定量的濃硫酸,裝置C如果加熱一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)忘記加瓷片,應(yīng)該采取的正確操作是冷卻后補(bǔ)加.
(2)B裝置的冷凝管的主要作用是冷凝收集產(chǎn)品,可否換為球形冷凝管否(填“可”或“否”).
(3)制備和提純苯甲酸甲酯的操作先后順序?yàn)镃FEADB(填裝置字母代號(hào)).
(4)A中Na2CO3的作用是除去苯甲酸甲酯中的苯甲酸;D裝置的作用是除去沒有反應(yīng)完的Na2CO3
(5)在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后b(填標(biāo)號(hào)).
a.直接將苯甲酸甲酯從分液漏斗的上口倒出
b.直接將苯甲酸甲酯從分液漏斗的下口放出
c.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將苯甲酸甲酯從下口放出
d.先將水層從分液漏斗的下口放出,再將苯甲酸甲酯從上口倒出.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.阿伏加德羅常數(shù)約為6.02×1023mol-1,下列敘述中正確的是( 。
A.31g白磷分子中含有P-P鍵個(gè)數(shù)為1.5×6.02×1023
B.48g O2和48g O3所含分子數(shù)相等
C.1mol/L氨水中,NH3•H2O的分子數(shù)為6.02×1023
D.20g重水(D2O)中含有的中子數(shù)為8×6.02×1023

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

15.下列有關(guān)物質(zhì)用途的敘述中,不正確的是(  )
A.Cl2常用于自來(lái)水消毒
B.SO2常用于漂白食品
C.乙烯可以調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)
D.Na2O2可用于呼吸面具中氧氣的來(lái)源

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

10.2-丁烯是石油裂解的產(chǎn)物之一,回答下列問(wèn)題:
(1)2-丁烯的同系物X是衡量一個(gè)國(guó)家石油化工發(fā)展水平的重要標(biāo)志,則X的結(jié)構(gòu)式為
(2)烯烴A是2-丁烯的一種同分異構(gòu)體,它在催化劑作用下與氫氣反應(yīng)的產(chǎn)物是異丁烷,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為.1molA轉(zhuǎn)化成異丁烷消耗氫氣的體積為22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況).
(3)1-丁醇可通過(guò)下列轉(zhuǎn)化制得2-丁烯

則反應(yīng)條件1是濃硫酸、加熱,C生成2-丁烯的化學(xué)方程式為

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