題目列表(包括答案和解析)
硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。制備硫酸銅是無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)。由于銅不能與稀硫酸直接反應(yīng),實(shí)驗(yàn)中將濃硝酸分次加入到銅粉與稀硫酸中,加熱使之反應(yīng)完全,通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。
(1)圖1中,A儀器的名稱為 ,燒瓶中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為 。
(2)圖2是圖1的改進(jìn)裝置,改進(jìn)的目的是 。
(3)為符合綠色化學(xué)的要求,某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì):
第一組:空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒,使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,反應(yīng)完全后,向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3~4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用。
(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4。)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質(zhì)是 (填字母序號(hào))。
a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組:過(guò)氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應(yīng)0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應(yīng)1 h后,過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.6g。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
③該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。
④控制溫度在50℃和60℃加熱的原因?yàn)?u> ,晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點(diǎn)是
⑤上述兩種氧化法中,更符合綠色化學(xué)理念的是 (填“第一組”或“第二組”),理由是
硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。制備硫酸銅是無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一個(gè)重要的實(shí)驗(yàn)。由于銅不能與稀硫酸直接反應(yīng),實(shí)驗(yàn)中將濃硝酸分次加入到銅粉與稀硫酸中,加熱使之反應(yīng)完全,通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。
(1)圖1中,A儀器的名稱為 ,燒瓶中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為 。
(2)圖2是圖1的改進(jìn)裝置,改進(jìn)的目的是 。
(3)為符合綠色化學(xué)的要求,某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì):
第一組:空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒,使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2(SO4)3,反應(yīng)完全后,向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3~4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過(guò)濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4。)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①方案1中的B儀器名稱是 。
②方案2中甲物質(zhì)是 (填字母序號(hào))。a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二組:過(guò)氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中,控溫在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反應(yīng)0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應(yīng)1 h后,過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.6g。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
③該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。
④控制溫度在50℃和60℃加熱的原因?yàn)?u> ,晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點(diǎn)是 。
⑤上述兩種氧化法中,更符合綠色化學(xué)理念的是 (填“第一組”或“第二組”),理由是 。
過(guò)氧化氫是一種無(wú)色透明的無(wú)毒液體,是重要無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品。試探究下列問(wèn)題
(1)過(guò)氧化氫最適合貼上的一個(gè)標(biāo)簽是 。
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(2)過(guò)氧化氫的制備方法很多,下列方法中原子利用率最高的是: 。
A. BaO 2 + H2SO 4 === BaSO4 ↓ + H2O2
B. 2NH4HSO4 (NH4)2S2O8 + H2↑,
然后水解 (NH4)2S2O8 + 2H2O =2NH4HSO4 + H2O2。
C.CH3CHOHCH3+O2→CH3COCH3+H2O2
D.乙基蒽醌法:
(3)堿性氫氧燃料電池工作時(shí)可產(chǎn)生過(guò)氧化氫(見(jiàn)下左圖),正極含碳(Carbon)的質(zhì)量大小對(duì)產(chǎn)生過(guò)氧化氫的濃度(concentration)有影響(其影響曲線如下右圖)。
下列說(shuō)法正確的有 。
A.開(kāi)始時(shí)速率均較慢,說(shuō)明電極有一個(gè)活化的過(guò)程
B.一段時(shí)間后,速率又再次平緩,說(shuō)明生成與分解逐漸趨向平衡
C.正極室流出液經(jīng)酸化后可分離出過(guò)氧化氫
D.正極含碳的質(zhì)量以0.2g適宜
(4)過(guò)氧化氫作為一種綠色氧化劑有廣泛應(yīng)用,請(qǐng)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:
①在過(guò)氧化氫作用下,銅與稀硫酸制硫酸銅: 。
②用Ti-Si分子篩作催化劑,甲苯被過(guò)氧化氫氧化為間-甲苯酚: 。
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