某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為探究銅及其化合物的性質(zhì),進(jìn)行了如下科學(xué)探究:
[實(shí)驗(yàn)一]:研究性學(xué)習(xí)小組甲以銅為電極電解飽和食鹽水,探究過程如下:
實(shí)驗(yàn)過程:按如圖裝置,接通電源后,陰極產(chǎn)生大量氣泡;陽極銅絲由粗變細(xì),不久出現(xiàn)磚紅色渾濁,最后在試管底部聚集磚紅色沉淀,溶液始終未出現(xiàn)藍(lán)色.
查閱資料:某些銅的化合物有關(guān)性質(zhì)如表所示:
物質(zhì)性質(zhì)物質(zhì)性質(zhì)
氯化銅濃溶液呈綠色,稀溶液呈藍(lán)色氯化亞銅白色
氧化亞銅磚紅色,在酸性條件下易反應(yīng):
Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O.
Cu2O在空氣中灼燒生成CuO
氫氧化亞銅橙黃色,不穩(wěn)定
請回答下列問題:
(1)試管底部磚紅色沉淀的化學(xué)式為______.
(2)寫出電解總反應(yīng)方程式______.
[實(shí)驗(yàn)二]研究性學(xué)習(xí)小組乙為檢測[實(shí)驗(yàn)一]生成的磚紅色沉淀中是否含有Cu,設(shè)計(jì)了以下兩種方案進(jìn)行探究.
方案1:取少量磚紅色沉淀溶于足量的濃硝酸中,觀察溶液顏色變化.
方案2:取一定質(zhì)量磚紅色沉淀在空氣中充分灼燒,根據(jù)灼燒前后質(zhì)量變化進(jìn)行判斷.
(3)請你評價(jià)方案1和方案2是否合理,并簡述其原因.
方案1______.
方案2______.
思考與交流:實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們關(guān)于[實(shí)驗(yàn)二]中“方案一”溶液呈綠色,而不呈藍(lán)色展開了討論.丙同學(xué)認(rèn)為是該溶液中硝酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高所致;丁同學(xué)則認(rèn)為是該溶液中溶解了生成的氣體.
(4)同學(xué)們分別設(shè)計(jì)了以下4個(gè)實(shí)驗(yàn)來判斷兩種看法是否正確.這些方案中不可行的是(選填序號字母)______.
A、加熱該綠色溶液,觀察顏色變化.
B、加水稀釋綠色溶液,觀察顏色變化
C、向該綠色溶液中通入氧氣,觀察顏色變化
D、向飽和的硝酸銅溶液中通入濃硝酸與銅反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,觀察顏色變化.

解:(1)氯化銅中銅的化合價(jià)為+2價(jià),氧化亞銅中銅的化合價(jià)為+1價(jià),所以銅的常見正化合價(jià)為+1、+2;根據(jù)常見銅的化合物顏色判斷,試管底部橙黃色沉淀的物質(zhì)是Cu2O,
故答案為:Cu2O;
(2)電解池中,陰極產(chǎn)生大量氣泡;陽極銅絲由粗變細(xì),不久出現(xiàn)磚紅色渾濁,最后在試管底部聚集磚紅色沉淀,溶液始終未出現(xiàn)藍(lán)色,陰極是溶液中氫離子放電生成氫氣,陽極是銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧化亞銅,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Cu+H2OCu2O+H2↑,故答案為:2Cu+H2OCu2O+H2↑;
(3)方案1:取少量磚紅色沉淀溶于足量的濃硝酸中,銅和氧化亞銅都可以被硝酸氧化為銅離子,溶液呈藍(lán)色,觀察溶液顏色變化,不能確定是否含有銅,故不合理;方案2:取一定質(zhì)量磚紅色沉淀在空氣中充分灼燒,2Cu+O2=2CuO,2Cu2O+O2=4CuO,依據(jù)化學(xué)方程式可知,灼燒前后銅和氧化亞銅的質(zhì)量變化不同,可以根據(jù)灼燒前后質(zhì)量變化進(jìn)行判斷,故合理,
故答案為:不合理,因?yàn)殂~和氧化亞銅都能與硝酸生成Cu2+;合理,因?yàn)榈荣|(zhì)量的Cu2O與Cu2O、Cu的混合物在空氣中灼燒前后質(zhì)量變化不同;
(4)要證明是Cu(NO32濃度過低或是溶解了NO2導(dǎo)致裝置①中溶液呈綠色,一是可設(shè)計(jì)將溶解的NO2趕走(A、C方案)再觀察顏色變化.二是增加溶液中Cu(NO32溶液的濃度(D方案)觀察反應(yīng)后的顏色變化,故答案為:B.
分析:(1)根據(jù)氯化銅、氧化亞銅判斷銅的化合價(jià);根據(jù)固體顏色判斷試管底部橙黃色沉淀的物質(zhì)成分;
(2)根據(jù)放電順序及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷生成物,并寫出電池反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(3)陽極實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證生成的磚紅色沉淀中是否含有Cu,方案1,銅和氧化亞銅都和硝酸反應(yīng),不能驗(yàn)證;方案2,依據(jù)灼燒前后固體質(zhì)量變化分析判斷;
(4)根據(jù)是否改變?nèi)芤褐邢跛徙~的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或溶解氣體的濃度判斷;要證明是Cu(NO32濃度過低或是溶解了NO2導(dǎo)致裝置①中溶液呈綠色,一是可設(shè)計(jì)將溶解的NO2趕走(A、C方案)再觀察顏色變化.二是增加溶液中Cu(NO32溶液的濃度(D方案)觀察反應(yīng)后的顏色變化.
點(diǎn)評:本題考查了銅及其化合物性質(zhì)的分析判斷,電解原理的應(yīng)用試驗(yàn)方案的判斷,試驗(yàn)過程中的現(xiàn)象分析應(yīng)用是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?瓊海一模)某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,測定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
(1)方案一:稱取一定質(zhì)量的樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱量剩余固體質(zhì)量,計(jì)算.實(shí)驗(yàn)中加熱至恒重的目的是
保證NaHCO3全部分解
保證NaHCO3全部分解

(2)方案二:按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).并回答以下問題:

①實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
.分液漏斗中應(yīng)該裝
稀硫酸
稀硫酸
(填“鹽酸”或“稀硫酸鹽”).D裝置的作用是
吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進(jìn)入C被吸收
吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進(jìn)入C被吸收

②實(shí)驗(yàn)中除稱量樣品質(zhì)量外,還需稱
C
C
裝置(用字母表示)前后質(zhì)量的變化;
③根據(jù)此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),測定結(jié)果有較大誤差.因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯缺陷,該缺陷是
裝置A、B中容器內(nèi)含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導(dǎo)致測定結(jié)果有較大誤差
裝置A、B中容器內(nèi)含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導(dǎo)致測定結(jié)果有較大誤差

(3)方案三:稱取一定量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液,過濾洗滌,干燥沉淀,稱量固體質(zhì)量,計(jì)算:
①過濾操作中,除了燒杯、漏斗外還用到的玻璃儀器有
玻璃棒
玻璃棒
;
②試驗(yàn)中判斷沉淀是否完全的方法是
取少量濾液,再滴加BaCl2溶液少許,如無白色沉淀出現(xiàn),說明沉淀完全
取少量濾液,再滴加BaCl2溶液少許,如無白色沉淀出現(xiàn),說明沉淀完全
;
③若加入試劑改為氫氧化鋇,已知稱得樣品9.5g,干燥的沉淀質(zhì)量為19.7g,則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
55.8%
55.8%
(保留一位小數(shù)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組查閱資料了解到以下內(nèi)容:
乙二酸(HOOC-COOH,可簡寫為H2C2O4)俗稱草酸,易溶于水,屬于二元中強(qiáng)酸(為弱電解質(zhì)),且酸性強(qiáng)于碳酸,其熔點(diǎn)為101.5℃,在157℃升華.為探究草酸的部分化學(xué)性質(zhì),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)向盛有1mL飽和NaHCO3溶液的試管中加入足量乙二酸溶液,觀察到有無色氣泡產(chǎn)生.該反應(yīng)的離子方程式為
HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O
HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O
;
(2)向盛有乙二酸飽和溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)其溶液的紫紅色褪去;①說明乙二酸具有
還原性
還原性
(填“氧化性”、“還原性”或“酸性”);②請配平該反應(yīng)的離子方程式:
2
2
 MnO4-+
5
5
 H2C2O4+
6
6
 H+=
2
2
 Mn2++
10
10
 CO2↑+
8
8
H2O
(3)將一定量的乙二酸放于試管中,按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置未標(biāo)出):

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):裝置C、G中澄清石灰水變渾濁,B中CuSO4粉末變藍(lán),F(xiàn)中CuO粉末變紅.據(jù)此回答:
①上述裝置中,D的作用是
除去混合氣體中的CO2
除去混合氣體中的CO2
,
②乙二酸分解的化學(xué)方程式為
H2C2O4
  △  
.
 
H2O+CO↑+CO2
H2C2O4
  △  
.
 
H2O+CO↑+CO2

(4)該小組同學(xué)將2.52g草酸晶體(H2C2O4?2H2O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應(yīng),測得反應(yīng)后溶液呈酸性,其原因是
反應(yīng)所得溶液為NaHC2O4溶液,由于HC2O4-的電離程度比水解程度大,導(dǎo)致溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性
反應(yīng)所得溶液為NaHC2O4溶液,由于HC2O4-的電離程度比水解程度大,導(dǎo)致溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性
(用文字簡單表述),該溶液中各離子的濃度由大到小的順序?yàn)椋?!--BA-->
Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH-
Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH-
(用離子符號表示).

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某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,測定放置己久的小蘇打樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
(1)方案一:稱取一定質(zhì)量的樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱取剩余固體質(zhì)量,計(jì)算.實(shí)驗(yàn)中加熱至恒重的目的是
保證NaHCO3全部分解
保證NaHCO3全部分解

(2)方案二:按圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).并回答以下問題.
①實(shí)驗(yàn)前先
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
.分液漏斗中應(yīng)該裝
硫酸
硫酸
(“鹽酸”或“硫酸”).
D裝置的作用是
防止空氣中水蒸氣、CO2進(jìn)入C管被吸收
防止空氣中水蒸氣、CO2進(jìn)入C管被吸收

②實(shí)驗(yàn)中除稱量樣品質(zhì)量外,還需稱
C
C
裝置前后質(zhì)量的變化.
③根據(jù)此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),測定結(jié)果有誤差.因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯缺陷,該缺陷是
裝置A、B中容器內(nèi)含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導(dǎo)致測定結(jié)果有較大誤差
裝置A、B中容器內(nèi)含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導(dǎo)致測定結(jié)果有較大誤差

(3)方案三:稱取一定量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液.過濾洗滌,干燥沉淀,稱量固體質(zhì)量,計(jì)算:
①過濾操作中,除了燒杯,漏斗外,還用到的玻璃儀器有
玻璃棒
玻璃棒

②實(shí)驗(yàn)中判斷沉淀是否完全的方法是
取少量上層清液,滴加少量BaCl2溶液,如無白色沉淀說明沉淀完全
取少量上層清液,滴加少量BaCl2溶液,如無白色沉淀說明沉淀完全

③已知稱得樣品21.2g,干燥的沉淀質(zhì)量為19.7g,則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
50%
50%

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年黑龍江哈爾濱市第六中學(xué)高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(14分)某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,測定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)方案一:稱取一定質(zhì)量的樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱量剩余固體質(zhì)量,計(jì)算。實(shí)驗(yàn)中加熱至恒重的目的是                                                。
(2)方案二:稱取一定量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液,過濾洗滌,干燥沉淀,稱量固體質(zhì)量,計(jì)算:
①過濾操作中,除了燒杯、漏斗外還用到的玻璃儀器有______________________;
②試驗(yàn)中判斷沉淀是否完全的方法是_______________________________________
③若加入試劑改為氫氧化鋇,已知稱得樣品9.5g,干燥的沉淀質(zhì)量為19.7g,則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________(保留一位小數(shù))。

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科目:高中化學(xué) 來源:2012屆黑龍江哈爾濱市高三上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷 題型:填空題

(14分)某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,測定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)方案一:稱取一定質(zhì)量的樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱量剩余固體質(zhì)量,計(jì)算。實(shí)驗(yàn)中加熱至恒重的目的是                                                

(2)方案二:稱取一定量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液,過濾洗滌,干燥沉淀,稱量固體質(zhì)量,計(jì)算:

①過濾操作中,除了燒杯、漏斗外還用到的玻璃儀器有______________________;

②試驗(yàn)中判斷沉淀是否完全的方法是_______________________________________

③若加入試劑改為氫氧化鋇,已知稱得樣品9.5g,干燥的沉淀質(zhì)量為19.7g,則樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________(保留一位小數(shù))。

 

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