4.堿式碳酸銅是一種化工原料,化學(xué)式用mCu(OH)2•nCuCO3表示.實驗室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下:
Ⅰ.廢銅屑制硝酸銅
如圖,將濃硝酸緩慢加到廢銅屑中(廢銅屑過量),充分反應(yīng)后過濾,得到硝酸銅溶液.
Ⅱ.堿式碳酸銅的制備
①向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液;
②加熱至70℃左右;
③用0.4mol•L-1的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5,振蕩、靜置、過濾;
④用蒸餾水洗滌,再用無水乙醇洗滌,得到堿式碳酸銅產(chǎn)品.
請回答下列問題:
(1)圖中B裝置的作用是安全瓶,防倒吸;
(2)已知:2NO+O2═2NO2;NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O,NO不能單獨與NaOH溶液反應(yīng),實驗結(jié)束時,如何操作才能使裝置中的有毒氣體被NaOH溶液完全吸收?關(guān)閉活塞b,打開活塞a,通入一段時間空氣
(3)若采用將廢銅先在空氣中加熱變成氧化銅后再與硝酸反應(yīng)來制備硝酸銅,與上述方法相比其優(yōu)點是什么污染小、消耗原料少;
(4)步驟④中用蒸餾水洗滌沉淀的目的是洗去堿式碳酸銅表面吸附的Na+和NO3-;
(5)步驟②中為將溫度控制在70℃左右,最好采用水浴加熱.

分析 (1)銅與濃硝酸反應(yīng)中,圓底燒瓶中壓強會迅速減小,將氫氧化鈉溶液倒吸入反應(yīng)裝置,有了A裝置就可以防止倒吸;
(2)關(guān)閉活塞b,打開活塞a,通入一段時間空氣,將裝置中的有毒氣體導(dǎo)入氫氧化鈉溶液中,讓氫氧化鈉溶液充分吸收;
(3)不生成氮的氧化物,消耗硝酸較少;
(4)洗滌可除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉;
(5)根據(jù)碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液發(fā)生雙水解,加熱至70℃左右是促進水解,即用水浴加熱.

解答 解:(1)由于銅與濃硝酸反應(yīng)中,圓底燒瓶中壓強會迅速減小,將氫氧化鈉溶液倒吸入反應(yīng)裝置,有了A裝置就可以防止倒吸,
故答案為:安全瓶,防倒吸;
(2)通過關(guān)閉活塞b,打開活塞a,通入一段時間空氣操作,可以將裝置中的有毒氣體導(dǎo)入氫氧化鈉溶液中,讓氫氧化鈉溶液充分吸收,
故答案為:關(guān)閉活塞b,打開活塞a,通入一段時間空氣;
(3)不生成氮的氧化物,消耗硝酸較少,即此方法的優(yōu)點是:污染小、消耗原料少,
故答案為:污染小、消耗原料少;
(4)通過洗滌可除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉,
故答案為:洗去堿式碳酸銅表面吸附的Na+和NO3-;
(5)根據(jù)碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液發(fā)生雙水解,加熱至70℃左右是促進水解,即用水浴加熱,
故答案為:水浴.

點評 本題借助制取堿式碳酸銅制法考查了實驗方案設(shè)計知識在解題中的應(yīng)用,充分考查了學(xué)生的分析、理解、計算能力,是一道不錯的能力挑戰(zhàn)題目,本題難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中正確的是( 。
A.常溫常壓下,11.2 LCO2所含的分子數(shù)為0.5NA
B.標準狀況下,22.4 L 酒精中所含分子數(shù)為NA
C.標準狀況下,18g H2O所含原子數(shù)為NA
D.常溫常壓下,48g O2與O3混合物含有的氧原子數(shù)為3NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列化合物的分子中,所有原子都處于同一平面的有( 。
A.乙烷B.甲苯C.CH2=CH-CND.異戊二烯

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.乙二酸俗名草酸,下面是化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對草酸晶體(H2C2O4•xH2O)進行的探究性學(xué)習(xí)的過程,請你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)學(xué)習(xí)任務(wù).
該組同學(xué)的研究課題是:探究測定草酸晶體(H2C2O4•xH2O)中x的值.通過查閱資料和網(wǎng)絡(luò)查尋得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液進行滴定:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O
學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計了滴定的方法測定x值.
①稱取1.260g純草酸晶體,將其制成100.00mL水溶液為待測液.
②取25.00mL待測液放入錐形瓶中,再加入適量的稀H2SO4
③用濃度為0.1000mol•L-1的KMnO4標準溶液進行滴定,達到終點時消耗了10.00mL.
請回答下列問題:
(1)滴定時,將酸性KMnO4標準液裝在如圖中的甲(填“甲”或“乙”)滴定管中.
(2)本實驗滴定達到終點的標志是當?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝訩MnO4溶液時,溶液由無色變?yōu)樽仙,且半分鐘?nèi)不褪色,即達滴定終點.
(3)通過上述數(shù)據(jù),求得x=2.討論:
①若滴定終點時俯視滴定管,則由此測得的x值會偏大(填“偏大”、“偏小”或“不變”,下同).
②若滴定時所用的酸性KMnO4溶液因久置而導(dǎo)致濃度變小,則由此測得的x值會偏。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.煤化工中常需研究不同溫度下平衡常數(shù)、投料比及熱值等問題.
已知:CO(g)+H2O(g)?H2(g)+CO2(g)的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表:
溫度℃4005008301 000
平衡常數(shù)K10910.6
試回答下列問題
(1)某溫度下,上述反應(yīng)達到平衡后,保持容器體積不變降低溫度,平衡正向移動(填“正向移動”、“逆向移動”或“不移動”).
(2)在恒容絕熱容器中,下列描述中能說明上述反應(yīng)已達到平衡的是C
A、容器內(nèi)混合氣體分子總數(shù)不再發(fā)生變化    
B、容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
C、$\frac{c(C{O}_{2})•c({H}_{2})}{c(CO)•c({H}_{2}O)}$不再變化                 
D、單位時間內(nèi)消耗18g H2O同時生成1mol CO2
(3)830℃時,在恒容密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),按表中的物質(zhì)的量投入反應(yīng)混合物,其中向正反應(yīng)方向進行的有AD(選填字母序號).
ABCD
n(CO2)/mol0131
n(H2)/mol0221
n(CO)/mol30.512
n(H2O)/mol3252
(4)830℃時,在2L的密閉容器中加入4mol CO(g)和4mol H2O(g),2min達到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為50%,用CO表示的平均反應(yīng)速率為0.5mol/(L•min).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.關(guān)于下列四個圖象的說法不正確的是( 。
A.已知圖①是體系Fe3+(aq)+SCN-(aq)?Fe(SCN)2+(aq)中的c[Fe(SCN)2+]與溫度T的平衡圖象,A點與B點相比,A點的c(Fe3+)更小
B.圖②表示鎂和鋁分別與等濃度、等體積的過量稀硫酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的體積V 與時間t的關(guān)系.則反應(yīng)中鎂和鋁的反應(yīng)速率之比為2:3
C.圖③直流電源Y極為正極,U形管中為AgNO3溶液,則b管中電極反應(yīng)式是:4OH--4e-═O2↑+2H2O
D.圖④表示分離CCl4萃取碘水后已分層的有機層和水層

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.目前工業(yè)合成氨的原理是N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-93.0kJ•mol-1
(1)已知一定條件下:2N2(g)+6H2O(l)?4NH3(g)+3O2(g)△H=+1 530.0kJ•mol-1.則氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(l)△H=-286kJ/mol.
(2)如圖1,在恒溫恒容裝置中進行合成氨反應(yīng).

①表示N2濃度變化的曲線是C.
②前25min內(nèi),用H2濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是0.12 mol•L-1•min-1
③在25min末剛好平衡,則平衡常數(shù)K=$\frac{4}{27}$.
(3)在恒溫恒壓裝置中進行工業(yè)合成氨反應(yīng),下列說法正確的是AD.
A.氣體體積不再變化,則已平衡
B.氣體密度不再變化,尚未平衡
C.平衡后,往裝置中通入一定量Ar,壓強不變,平衡不移動
D.平衡后,壓縮容器,生成更多NH3
(4)電廠煙氣脫氮的主反應(yīng):①4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)△H<0,
副反應(yīng):②2NH3(g)+8NO(g)?5N2O(g)+3H2O(g)△H>0.
平衡混合氣中N2與N2O含量與溫度的關(guān)系如圖2.
請回答:在400~600K時,平衡混合氣中N2含量隨溫度的變化規(guī)律是隨溫度升高,N2的含量降低,導(dǎo)致這種規(guī)律的原因是主反應(yīng)為放熱反應(yīng),升溫使主反應(yīng)的平衡左移或者副反應(yīng)為吸熱反應(yīng),升溫使副反應(yīng)的平衡右移,降低了NH3和NO濃度,使主反應(yīng)的平衡左移(任答合理的一條原因).
(5)以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如圖3所示,石墨 I 極反應(yīng)生成一種氧化物Y,有關(guān)電極反應(yīng)可表示為NO2+NO3--e-=N2O5;為了使該燃料電池長時間穩(wěn)定運行,電池的電解質(zhì)組成應(yīng)保持穩(wěn)定,即必須在石墨Ⅱ電極處通入一種氧化物Y,Y是N2O5(填物質(zhì)的化學(xué)式).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1mol化學(xué)鍵時釋放的能量,也可以理解為破壞l mol化學(xué)鍵需要吸收的熱量.如表中為一些鍵能數(shù)據(jù)(單位:kJ•mol-1
化學(xué)鍵鍵能化學(xué)鍵鍵能化學(xué)鍵鍵能
H-H436C-F427H-S339
S=S255C-C1330H-F565
C1-C1243C-I218H-C1431
O=O?H-O464H-Br366
結(jié)合上表中數(shù)據(jù)回答下列問題:
(1)寫出氫氣在氯氣中燃燒的熱化學(xué)方程式:H2(g)+C12(g)=2HC1(g)△H=-183 kJ•mol-l
(2)已知2H2(g)+S2(s)=2H2S(g)△H=-224.5kJ•mol-1和表中數(shù)值可計算出l mol S2(s)氣化時將吸收 (填“吸收”或“放出”)4.5  kJ的熱量.
(3)通過表來預(yù)測鹵代烴RX在同樣條件下發(fā)生堿性水解反應(yīng)時,RF、RC1、RBr、RI(R相同)的反應(yīng)活性由大到小的順序是RI>RBr>RC1>RF.
(4)H2分別與O2(g)、S(s)、Se(s)、Te(s)單質(zhì)反應(yīng)生成1mol氣態(tài)氫化物的反應(yīng)熱如下:
a.+99.7kJ•mol-1 b.+29.7kJ•mol-1      c.-20.6kJ•mol-1    d.-241.8kJ•mol-1
①表示生成1mol碲化氫反應(yīng)熱的是a(填字母代號).
②O=O的鍵能為500.4 kJ•mol-l
③寫出硫化氫氣體與氧氣反應(yīng)生成固態(tài)硫和氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(g)△H=-259.1 kJ•mol-l

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列說法正確的是( 。
A.只含一種元素的物質(zhì)一定是單質(zhì)B.只含一種分子的物質(zhì)一定純凈物
C.非金屬氧化物一定是酸性氧化物D.有單質(zhì)生成的反應(yīng)一定是置換反應(yīng)

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