11．某化學(xué)探究小組擬用銅片制取Cu（NO3）2，并探究其化學(xué)性質(zhì)．
Ⅰ、他們先把銅粉放在空氣中灼燒，再與稀硝酸反應(yīng)制取硝酸銅．
（1）如果直接用銅屑與稀硝酸反應(yīng)來(lái)制取硝酸銅，可能導(dǎo)致的兩個(gè)不利因素是生成等物質(zhì)的量硝酸銅時(shí)消耗的硝酸多、產(chǎn)生污染物NO．
（2）實(shí)驗(yàn)中銅粉應(yīng)該放在坩堝（填“蒸發(fā)皿”“坩堝”或“燒杯”）中灼燒．欲從反應(yīng)后的溶液中得到硝酸銅晶體，實(shí)驗(yàn)操作步驟按順序分別是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾．
Ⅱ、為了探究Cu（NO3）2在酸性條件下跟鐵單質(zhì)的反應(yīng)．他們?nèi)∫恢г嚬�，加入Cu（NO3）2溶液，滴入適量稀硫酸酸化，再加入一定量鐵粉，實(shí)驗(yàn)后沒(méi)有固體殘留物質(zhì)．
（3）該探究小組對(duì)反應(yīng)后溶液中鐵元素的價(jià)態(tài)進(jìn)行探究，他們?cè)O(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)按下表格式補(bǔ)充寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論．
實(shí)驗(yàn)操作步驟預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟1：觀察樣品
溶液呈藍(lán)綠色，①不能（填“能”或“不能”）確定產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)
步驟2：
取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液
②若KMnO4溶液的紫紅色褪去或變淺，說(shuō)明產(chǎn)物中含+2價(jià)鐵元素，若KMnO4溶液不褪色或紅色不變淺，說(shuō)明產(chǎn)物中不含+2價(jià)鐵元素
步驟3：③另取少量溶液，滴加KSCN溶液若溶液變?yōu)榧t色，說(shuō)明產(chǎn)物中含+3價(jià)的鐵元素；若溶液顏色無(wú)明顯變化，則說(shuō)明產(chǎn)物中不含+3價(jià)的鐵元素

分析 I、（1）直接用銅屑與稀硝酸反應(yīng)來(lái)制取硝酸銅，發(fā)生3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O；
（2）灼燒在坩堝中進(jìn)行，從反應(yīng)后的溶液中得到硝酸銅晶體，晶體含結(jié)晶水，需要蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
Ⅱ、加入Cu（NO3）2溶液，滴入適量稀硫酸酸化，再加入一定量鐵粉，酸性條件下Fe與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成可能生成硝酸鐵或硝酸亞鐵或二者的混合物，亞鐵離子具有還原性，鐵離子遇KSCN溶液為血紅色，以此來(lái)解答．

解答 解：I、（1）直接用銅屑與稀硝酸反應(yīng)來(lái)制取硝酸銅，發(fā)生3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O，硝酸作酸和氧化劑，且生成有毒氣體NO，則兩個(gè)不利因素是生成等物質(zhì)的量硝酸銅時(shí)消耗的硝酸多、產(chǎn)生污染物NO，
故答案為：生成等物質(zhì)的量硝酸銅時(shí)消耗的硝酸多；產(chǎn)生污染物NO；
（2）實(shí)驗(yàn)中銅粉應(yīng)該放在坩堝中灼燒．欲從反應(yīng)后的溶液中得到硝酸銅晶體，實(shí)驗(yàn)操作步驟按順序分別是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾，
故答案為：坩堝；蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；
Ⅱ、（3）加入Cu（NO3）2溶液，滴入適量稀硫酸酸化，再加入一定量鐵粉，酸性條件下Fe與硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成可能生成硝酸鐵或硝酸亞鐵或二者的混合物，
則觀察樣品，溶液呈藍(lán)綠色，不能確定產(chǎn)物中鐵元素的價(jià)態(tài)；取少量溶液，滴加酸性KMnO4溶液，若KMnO4溶液的紫紅色褪去或變淺，說(shuō)明產(chǎn)物中含+2價(jià)鐵元素，若KMnO4溶液不褪色或紅色不變淺，說(shuō)明產(chǎn)物中不含+2價(jià)鐵元素；另取少量溶液，滴加KSCN溶液，若溶液變?yōu)榧t色，說(shuō)明產(chǎn)物中含+3價(jià)的鐵元素；若溶液顏色無(wú)明顯變化，則說(shuō)明產(chǎn)物中不含+3價(jià)的鐵元素，
故答案為：①不能；②若KMnO4溶液的紫紅色褪去或變淺，說(shuō)明產(chǎn)物中含+2價(jià)鐵元素，若KMnO4溶液不褪色或紅色不變淺，說(shuō)明產(chǎn)物中不含+2價(jià)鐵元素；③另取少量溶液，滴加KSCN溶液．

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、離子的檢驗(yàn)和性質(zhì)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度不大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

1．Cl2、ClO2等氣體可作為水處理等方面有廣泛應(yīng)用的高效安全消毒劑．我國(guó)從2 000年起逐步用ClO2代替氯氣對(duì)飲用水進(jìn)行消毒．
（1）工業(yè)制漂白粉的化學(xué)方程式為2Cl2+2Ca（OH）2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
（2）消毒水時(shí)，ClO2還可將水中的Fe2+、Mn2+等轉(zhuǎn)化成Fe（OH）3和MnO2等難溶物除去，說(shuō)明ClO2具有氧化性．
（3）工業(yè)上在80℃時(shí)電解氯化鈉溶液得到 NaClO3，然后與鹽酸反應(yīng)得到ClO2．電解時(shí)生成ClO3-的電極反應(yīng)式為Cl-+3H2O-6e-=ClO3-+6H+．
（4）自來(lái)水廠用ClO2處理后的水中，要求ClO2的濃度在0.1～0.8mg/L之間．碘量法可以檢測(cè)水中ClO2的濃度，步驟如下：
Ⅰ．取一定體積的水樣，加入一定量的碘化鉀，再用氫氧化鈉溶液調(diào)至中性，并加入淀粉溶液，溶液變藍(lán)．
Ⅱ．加入一定量的Na2S2O3溶液．（已知：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-）
Ⅲ．加硫酸調(diào)節(jié)水樣pH至1～3．
操作時(shí)，不同pH環(huán)境中粒子種類如圖所示：
請(qǐng)回答：
①操作Ⅰ中反應(yīng)的離子方程式是2ClO2+2I-=I2+2ClO2-．
②確定操作Ⅱ完全反應(yīng)的現(xiàn)象是溶液藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色．
③在操作Ⅲ過(guò)程中，溶液又呈藍(lán)色，反應(yīng)的離子方程式是ClO2-+4I-+4H+=2I2+Cl-+2H2O．
④若水樣的體積為1.0L，在操作Ⅱ時(shí)消耗了1.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液10mL，則水樣中ClO2的濃度是0.675mg/L．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

2．在能源日趨緊張的今天，科學(xué)工作者一直在研究如何提高現(xiàn)有化石能源的利用率，同時(shí)尋找開(kāi)發(fā)清潔可再生能源．常采用的方法有煤的氣化、煤的液化、設(shè)計(jì)燃料電池等．
（1）已知：C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-437.3kJ•mol-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（g）△H=-285.8kJ•mol-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1
則煤氣化反應(yīng)C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）的焓變△H=：+131.5kJ•mol-1．
（2）煤通過(guò)直接或間接液化可得到甲醇．已知在25℃、101kPa時(shí)，16g CH3OH完全燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放出熱量363.26kJ則CH3OH燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OH（l）+$\frac{3}{2}$O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.52kJ/mol．
（3）燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率可高達(dá)85%～90%，如圖為氫氧燃料電池示意圖，請(qǐng)回答：
①氫氧燃料電池的能量轉(zhuǎn)化的主要形式是化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，在�?dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)閍流向b（用a、b表示）．
②負(fù)極反應(yīng)式為2H2+4OH--4e-═4H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

19．下列關(guān)于0.5mol•L-1Al2（SO4）3溶液的敘述中，不正確的是（　�。�
A．Al3+與SO42-的物質(zhì)的量濃度之比為2：3
B．1L溶液中SO42-的物質(zhì)的量為1.5mol
C．準(zhǔn)確稱取17.1g的Al2（SO4）3用100 mL蒸餾水溶解可配制得到該濃度的溶液
D．從1L 0.5 mol•L-1Al2（SO4）3溶液中取出100mL，Al3+濃度仍為1 mol•L-1

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．鈦（Ti）被稱為繼鐵、鋁之后的第三金屬．
（1）鈦所在的周期中第一電離能最小的元素是K（填元素符號(hào)）．在同周期中原子的M層電子數(shù)比鈦原子的M層電子數(shù)多8個(gè)的過(guò)渡元素有Cu、Zn（填元素符號(hào)）．
（2）鈦的某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示．該化合物的化學(xué)式為BaTiO3．
（3）在800℃和稀有氣體氦氣的保護(hù)下，用金屬鎂與四氯化鈦反應(yīng)可制取金屬鈦，其化學(xué)方程式為TiCl4+2Mg$\frac{\underline{\;800℃\;}}{氦氣}$2MgCl2+Ti．已知四氯化鈦的某些性質(zhì)如下：熔點(diǎn)：-25℃，沸點(diǎn)：136.4℃，相對(duì)密度：1.73，相對(duì)分子質(zhì)量：189.71，易溶于有機(jī)溶劑，遇水強(qiáng)烈水解．四氯化鈦晶體為分子晶體．
（4）Fe3+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

16．某興趣小組設(shè)計(jì)出如圖所示裝置來(lái)改進(jìn)教材中“銅與硝酸反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)，以探究化學(xué)實(shí)驗(yàn)的綠色化．
（1）實(shí)驗(yàn)前，關(guān)閉活塞b，試管d中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管口，塞緊試管c和d的膠塞，加熱c，其目的是檢查裝置的氣密性．
（2）在d中加適量NaOH溶液，c中放一小塊銅片，由分液漏斗a向c中加入2mL濃硝酸，c中反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O．
方案反應(yīng)物
甲Cu、濃HNO3
乙Cu、稀HNO3
丙Cu、O2、稀HNO3
（3）下表是制取硝酸銅的三種方案，能體現(xiàn)綠色化學(xué)理念的最佳方案是丙．
（4）該小組還用上述裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)證明酸性：HCl＞H2CO3＞H2SiO3，則分液漏斗a中加入的試劑是稀鹽酸，c中加入的試劑是大理石（或Na2CO3固體），d中加入的試劑是Na2SiO3溶液；實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為c中有氣泡產(chǎn)生，d中生成白色膠狀物質(zhì)（或白色沉淀）．但此實(shí)驗(yàn)存在不足之處，改進(jìn)的措施是在c、d之間連接一個(gè)盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

3．鋅-錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：
Zn（s）+2MnO2（s）+H2O（l）═Zn（OH）2（s）+Mn2O3（s）  下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（　�。�
A．電池工作時(shí)，鋅失去電子，電解液內(nèi)部OH-向負(fù)極移動(dòng)
B．電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2（s）+H2O（1）+2e-═Mn2O3（s）+2OH-（aq）
C．電池工作時(shí)，電子由正極通過(guò)外電路流向負(fù)極
D．外電路中每通過(guò)0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5g

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

20．下列事實(shí)可證明MOH是弱堿的是（　�。�
A．MOH能被醋酸中和
B．用MOH溶液做導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)，燈泡亮度較暗
C．MOH可使酚酞試液變紅
D．常溫時(shí)0.1mol•L-1MOH溶液的pH約為11

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

1．廢舊鋰離子電池的正極材料主要含有LiCoO2（也表示為：Li20•Co203）及少量Fe、Al等，可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)方法回收Co、Li．

已知：上述“酸溶、還原”步驟所得的溶液中沒(méi)有檢測(cè)出Fe3+，且溶液呈酸性；
（1）“酸溶、還原”步驟中被還原的元素為鈷（填元素名稱）；檢驗(yàn)“除鐵”后所得溶液中不含有Fe3+的實(shí)驗(yàn)方法是取“廢鐵”后的濾液2-3mL，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅色，則說(shuō)明上述濾液中不含鐵離子，否則含有鐵離子
（2）“氧化”發(fā)生的離子方程式是4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O．“除鐵”步驟中，pH不宜過(guò)高，其目的是確保Fe3+沉淀而A13+不沉淀，而在“沉鈷”步驟中需加人過(guò)量的NaOH溶液，其目的是確保Co2+沉淀，并將Al3+轉(zhuǎn)化為AlO2-從而避免沉淀；
（3）Co（OH）2在空氣中加熱時(shí)，固體殘留率（$\frac{剩余固體的質(zhì)量}{原始固體的質(zhì)量}$×100% ）隨溫度的變化如圖2所示．已知鈷的氫氧化物加熱至290℃時(shí)已完全脫水．則1000℃時(shí)（B點(diǎn)），剩余固體成分為CoO（填化學(xué)式）；從120-290℃這段過(guò)程所發(fā)生的總反應(yīng)方程式為4Co（OH）2+O2$\frac{\underline{\;290℃\;}}{\;}$2Co2O3+4H2O．

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