氧化銅與硫酸反應(yīng) CuO + H2SO4 === CuSO4 + H2O 現(xiàn)象:黑色粉末溶解.溶液變成藍(lán)色 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

膽礬(CuSO4?5H2O)是重要的化工原料,工業(yè)上用Cu與濃H2SO4、濃HNO3反應(yīng)制備該物質(zhì),采取間歇加熱、逐漸加入濃HNO3的方法來制備CuSO4?5H2O的新工藝.模擬制備裝置如圖所示,根據(jù)題意回答下列問題.
(1)如圖1裝置中,分液漏斗內(nèi)裝的液體是
濃硝酸
濃硝酸
(填“濃硝酸”或“濃硫酸”),該發(fā)應(yīng)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體NO、NO2等,錐形瓶中液體可以吸收該氣體,反應(yīng)原理為:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2(該物質(zhì)化學(xué)名是
亞硝酸鈉
亞硝酸鈉
)+H2O.該裝置中攪拌器的作用是
充分接觸,加快反應(yīng)速率
充分接觸,加快反應(yīng)速率
.反應(yīng)所得產(chǎn)品在
三頸燒瓶
三頸燒瓶
 (填“三頸燒瓶”或“錐形瓶”)中.
(2)如果銅粉、硫酸及硝酸都比較純凈,則制得的CuSO4?5H2O中常常含有的雜質(zhì)是一種硝酸鹽,其化學(xué)式是
Cu(NO32
Cu(NO32
,已知10℃、20℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的溶解度為:CuSO4?5H2O(17.4g、20.7g);該硝酸鹽(95.3g、125.1g),提純CuSO4?5H2O的實(shí)驗(yàn)操作是
重結(jié)晶(或冷卻結(jié)晶)
重結(jié)晶(或冷卻結(jié)晶)

(3)用無水硫酸銅檢驗(yàn)?zāi)畴p氧水中是否含水時(shí),除了發(fā)現(xiàn)固體變藍(lán)外,還發(fā)現(xiàn)該雙氧水中有氣泡產(chǎn)生,對(duì)此現(xiàn)象你的猜想是
銅離子作催化劑,雙氧水分解出氧氣
銅離子作催化劑,雙氧水分解出氧氣
,檢驗(yàn)該氣體的實(shí)驗(yàn)操作是
用帶火星木條檢驗(yàn),看是否復(fù)燃
用帶火星木條檢驗(yàn),看是否復(fù)燃

(4)將0.80g CuSO4?5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖2所示.
①由圖2中可以看出,CuSO4?5H2O分解的最低溫度是
102℃
102℃

②試通過計(jì)算確定238℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式.(要計(jì)算過程)
③將CuSO4?5H2O固體加熱到570℃分解后,得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末、硫的最高價(jià)氧化物和水蒸氣,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+SO3↑+5H2O↑
CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+SO3↑+5H2O↑

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硫酸銅是生產(chǎn)、生活中常見的物質(zhì),下面是某學(xué)習(xí)小組展開的探究實(shí)錄:
Ⅰ、硫酸銅的制備
(1)某學(xué)習(xí)小組同學(xué)利用銅屑、稀硫酸為原料制備硫酸銅.其原理是在高溫條件下將銅粉反復(fù)灼燒,使銅充分氧化成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)制備硫酸銅,請(qǐng)寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式
2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO
2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO
、
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
;
(2)通過查閱資料,同學(xué)們找到了一種工業(yè)制備硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)的流程,具體如下:將銅絲放到稀硫酸中,控溫在50℃.加入10%的H2O2,反應(yīng)0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應(yīng)1h后,過濾、蒸發(fā)、降溫結(jié)晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O.
①寫出該工藝流程生成CuSO4的化學(xué)方程式
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O

②在上述生產(chǎn)過程中,控制溫度在50℃和60℃加熱的原因?yàn)?!--BA-->
防止H2O2受熱分解
防止H2O2受熱分解
,
③上述生產(chǎn)流程的優(yōu)點(diǎn)有
耗能少
耗能少
(寫出一種即可);
④在過濾時(shí),采用了右圖所示的裝置,你認(rèn)為這樣做的優(yōu)點(diǎn)是
加快過濾的速度
加快過濾的速度

Ⅱ、硫酸銅的應(yīng)用及相關(guān)實(shí)驗(yàn)
(1)波爾多液是用硫酸銅和石灰乳配成的一種天藍(lán)色、粘稠的懸濁液,其有效成分是Cu4(OH)6SO4,其中銅元素的化合價(jià)為
+2價(jià)
+2價(jià)
,該化學(xué)式可以寫成鹽和堿的形式
CuSO4?3Cu(OH)2
CuSO4?3Cu(OH)2
,其殺菌機(jī)理可看作是Cu2+使病原菌失去活性,這說明病原菌的主體是
蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)
(填一種有機(jī)物名稱).
(2)為驗(yàn)證Al的化學(xué)性質(zhì)比銅活潑,小怡做了以下實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象如下表:
Al片(未打磨) Al片(打磨)
CuSO4溶液
(5%,5mL)
無變化,數(shù)小時(shí)后鋁片上附有極少氣泡,幾乎無紅色物質(zhì) 極少氣泡,附著極少紅色物質(zhì),持續(xù)較長時(shí)間
CuSO4溶液
(10%,5mL)
無變化,數(shù)小時(shí)后鋁片附有稍多氣泡,僅有極少紅色斑點(diǎn) 稍多氣泡,附著極少(多于5%)紅色物質(zhì),持續(xù)較長時(shí)間
CuCl2溶液
(5%,5mL)
多量氣泡,迅速出現(xiàn)紅色物質(zhì),很快溶液變成無色,且溫度升高 更多量氣泡,迅速出現(xiàn)紅色物質(zhì),很快溶液變成無色,且溫度升高
認(rèn)真分析上表,回答下列問題:
①鋁和銅鹽溶液反應(yīng)速率與
鋁片是否打磨
鋁片是否打磨
硫酸銅溶液的濃度
硫酸銅溶液的濃度
不同的銅鹽
不同的銅鹽
有關(guān),同時(shí)說明銅鹽溶液中的Cl-
加快
加快
(填“加快”或“抑制”)反應(yīng)速率,若實(shí)驗(yàn)室沒有CuCl2溶液,則可以在CuSO4溶液中加入少許
鹽酸
鹽酸
(填物質(zhì)名稱),以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯;
②該反應(yīng)過程要
放熱
放熱
(填“吸熱”或“放熱”).經(jīng)檢驗(yàn),產(chǎn)生的氣體是一種能燃燒的單質(zhì),該氣體是
H2
H2
(填化學(xué)式);
Ⅲ、硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)中結(jié)晶水(xH2O)含量的測(cè)定
在老師的指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)小組取12.5g硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)進(jìn)行熱分解,獲得相關(guān)數(shù)據(jù),并繪制成固體質(zhì)量-溫度的關(guān)系如下圖.

(1)在加熱過程中,隨著水分的蒸發(fā),固體顏色將由藍(lán)色逐漸變?yōu)?!--BA-->
色,最終變?yōu)楹谏?BR>(2)寫出固體質(zhì)量由10.7g變?yōu)?.9g時(shí)的化學(xué)方程式
CuSO4?xH2O
  △  
.
 
CuSO4+xH2O↑
CuSO4?xH2O
  △  
.
 
CuSO4+xH2O↑
;
(3)650℃以上時(shí),硫酸銅固體就會(huì)發(fā)生分解,生成黑色金屬氧化物、二氧化硫及氧氣,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2CuSO4
  △  
.
 
2CuO+2SO2↑+O2
2CuSO4
  △  
.
 
2CuO+2SO2↑+O2
;
(4)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),計(jì)算CuSO4?xH2O中的CuSO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(要求:根據(jù)x的值進(jìn)行計(jì)算,CuSO4的相對(duì)分子質(zhì)量:160,H2O的相對(duì)分子質(zhì)量:18)

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18、請(qǐng)你參與下列探究:
【問題情景】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)將鐵粉投入硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時(shí)有較多的氣泡放出.這一現(xiàn)象激發(fā)起同學(xué)們的探究欲望,生成的是什么氣體?
【提出猜想】從物質(zhì)組成元素的角度,放出的氣體可能是SO2、O2、H2
【查閱資料】SO2易溶于水,它能與NaOH反應(yīng),生成Na2SO3
【方案設(shè)計(jì)】依據(jù)上述猜想,實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如下方案:
(1)甲同學(xué)認(rèn)為是O2,則檢驗(yàn)方法是
用帶火星的木條試驗(yàn),看木條是否復(fù)燃

(2)乙同學(xué)認(rèn)為是SO2,則只需將放出的氣體通入盛有NaOH溶液的洗氣瓶中,稱量通氣前后洗氣瓶的質(zhì)量.寫出SO2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

(3)實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)合作設(shè)計(jì)了如下組合實(shí)驗(yàn)方案,排除和驗(yàn)證猜想的氣體.

如果放出的是O2和H2,你認(rèn)為方案中的安全隱患是
實(shí)驗(yàn)時(shí)剩余氣體B通過加熱的試管易發(fā)生爆炸事故

丙同學(xué)認(rèn)為:為確保安全,實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先收集一試管氣體,用拇指
堵住試管囗,靠近火焰點(diǎn)火,
,若不發(fā)出
尖銳的爆鳴聲
,方可采用上面的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
【實(shí)驗(yàn)探究】經(jīng)丙同學(xué)確認(rèn)安全后,小組同學(xué)首先對(duì)裝置A進(jìn)行稱量,再將收集到的氣體從a通入,過一會(huì)兒點(diǎn)燃B處酒精燈;一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)表面含CuO的銅網(wǎng)由黑色變?yōu)楣饬恋募t色;停止通氣,再次稱量裝置A,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量無增減.
結(jié)論:鐵粉與硫酸銅溶液反應(yīng)時(shí),產(chǎn)生的氣體是
H2

【思維拓展】
(1)由上述實(shí)驗(yàn)可以推出,硫酸銅溶液中可能含有
H2SO4
物質(zhì).
(2)不通過稱量,如何判斷SO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)呢?有一同學(xué)設(shè)計(jì)了右圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)試管內(nèi)液面上升,就得出SO2與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論.其他同學(xué)認(rèn)為這一方案不嚴(yán)謹(jǐn),理由是
SO2溶于水中也會(huì)導(dǎo)致試管內(nèi)氣壓減小,液面上升
.要得到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論,仍利用該裝置,補(bǔ)做的實(shí)驗(yàn)是
把燒杯中的氫氧化鈉換成硫酸鈉溶液,做一個(gè)對(duì)比試驗(yàn)

CuSO4溶液對(duì)過氧化氫的分解具有催化作用.有同學(xué)想猜想其他鹽溶液也能在這個(gè)反應(yīng)中起到同樣的作用,于是他們做了以下的探究:
(1)清你幫助他們完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
在一支試管中加入5ml5%的H2O2溶液,然后滴入適量的FeCl3溶液,把帶火星的木條伸入試管.
試管中有大量的氣泡產(chǎn)生,伸入的帶火星的木條復(fù)燃
FeCl3溶液可以催化分解H2O2
(2)已知FeCl3在水中可分離出Fe3+和Cl-,同學(xué)們提出以下猜想:
①甲同學(xué)的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
②乙同學(xué)的猜想:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
③丙同學(xué)的猜想:真正催華分解 H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-;
你認(rèn)為最不可能的是
同學(xué)的猜想,理由是
因過氧化氫溶液中自身有水,可見水不是催化劑

(3)同學(xué)們對(duì)余下的兩個(gè)猜想,用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究.請(qǐng)你仔細(xì)分析后填表:
實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量的HCl,并把帶火星的木條伸入試管 無明顯現(xiàn)象
起催化作用的不是Cl-
向盛有5ml5%的H2O2溶液的試管中加入少量的
Fe(NO33溶液
,并把帶火星的木條伸入試管
試管中有大量氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復(fù)燃
起催化作用的是Fe3+
用18mol/L的硫酸配置100ml 1.0mol/L的稀硫酸,若實(shí)驗(yàn)儀器有:
A.100ml量筒     B.托盤天平     C.玻璃棒       D.50ml容量瓶
E.10ml量筒      F.膠頭滴管      G.50ml燒杯    H.100ml容量瓶
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用儀器的先后順序是(填入編號(hào))
F、E、G、C、H

(2)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正確的是(填寫編號(hào))
B、C、D

A.使用容量瓶前檢查它是否漏水
B.容量瓶用蒸餾水洗凈后,再用待配溶液潤洗
C.配置溶液時(shí),如果試樣是固體,把稱好的試樣用紙條小心倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標(biāo)線1cm-2cm處,用滴管滴加蒸餾水到標(biāo)線.
D.配置溶液時(shí),如果試樣是液體,用量筒量取后直接倒入容量瓶中,緩慢加入蒸餾水到接近標(biāo)線1cm-2cm處,用滴管加入蒸餾水到標(biāo)線.
E.蓋好瓶塞,用食指頂住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒轉(zhuǎn)和搖動(dòng)多次.

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23、人類發(fā)展的歷史進(jìn)程中人們不斷研制出各種不同的用具,制造用具的材料也在不斷地發(fā)生變化,金屬制品因其美觀、耐用、輕便易成型而被人們廣泛利用,請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)及生活知識(shí)參與有關(guān)金屬制品探究.
(1)以下工具的制作過程中沒有發(fā)生化學(xué)變化的是(
A

A.原始人制作石刀;B.冶煉青銅;C.煉鐵
(2)請(qǐng)將以下金屬材料的冶煉按年代的先后順序排序
B.A.C
(填序號(hào)).
A.鐵;B.青銅;C.鋁
從以上順序可以看出,金屬制品的出現(xiàn)順序與
金屬活動(dòng)性
有關(guān),那么金屬鉀的制得應(yīng)排在
C
之后.
(3)金屬區(qū)別于非金屬的主要物理性質(zhì)是,金屬具有
金屬光澤
,金屬區(qū)別于非金屬的主要化學(xué)特征是
良好的傳熱導(dǎo)電性
.在化學(xué)變化中金屬原子通常表現(xiàn)為
延展性易失去電子

(4)孔雀石主要成分為堿式碳酸銅,經(jīng)加熱會(huì)發(fā)生反應(yīng):Cu2(OH)2CO3△2CuO+H2O+CO2↑,古代人們發(fā)現(xiàn)翠綠的孔雀石在森林大火中會(huì)變成紅色的銅,請(qǐng)寫出轉(zhuǎn)化為銅的另一個(gè)反應(yīng)方程式:
2CuO+2C═2Cu+CO2

(5)古代術(shù)士將爐甘石(主要成分為ZnCO3)與赤銅礦(Cu2O)、木炭放在煉爐中高溫灼燒,煉出金光燦燦的“黃金”,被稱為“煉石成金”.
①請(qǐng)你用學(xué)過的知識(shí)回答,真的可以“煉石成金”嗎?
不能,在化學(xué)變化過程中元素種類不可能發(fā)生改變


②那么你認(rèn)為這金光燦燦的金屬是什么?它是怎么煉出來的?寫出有關(guān)化學(xué)方程式
該金屬可能是
銅鋅合金
,煉出它的化學(xué)方程式為
ZnCO3═ZnO+CO2
、
2ZnO+C═2Zn+CO2
、
2Cu2O+C═4Cu+CO2

(6)到西漢時(shí)期我國的勞動(dòng)人民又發(fā)明了“濕法煉銅”,在西漢劉安所著的《淮南萬畢術(shù)》中就有“曾青得鐵則化為銅”的記載(“曾青”是指銅的化合物),請(qǐng)用反應(yīng)方程式表示其冶煉原理:
Fe+CuSO4═Cu+FeSO4

(7)磁懸浮的核心技術(shù)得制備超導(dǎo)材料.有一種超導(dǎo)材料的化學(xué)式為Y2BaCu6O10,它是以YmOn、BaCO3和CuO為原料經(jīng)研磨燒結(jié)而成.假設(shè)此過程中所有元素的化合價(jià)不變,試填寫以下空白:
a.超導(dǎo)材料Y2BaCu6O10是由
種元素組成的,YmOn的化學(xué)式是:
Y2O3

b.在合成該超導(dǎo)材料的同時(shí)還生成-種產(chǎn)物,該物質(zhì)是
CO2
(寫化學(xué)式).
金屬的使用及冶煉歷史也引起同學(xué)們極大興趣,初三同學(xué)組織化學(xué)興趣小組繼續(xù)進(jìn)行(8)(9)探究:
(8)首先他們收集大量有關(guān)鋼鐵的成語與民間諺語.其中有說明鋼的性能比鐵好的有
恨鐵不成鋼
,知道“百煉成鋼”是指鐵在高溫條件下反復(fù)敲打發(fā)生的反應(yīng)是:
C+O2═CO2
,從而了解鋼與鐵的機(jī)械性能不同是因?yàn)閮烧?div id="vyjbfzz" class="quizPutTag">含碳量不等

(9)鈦(Ti)因?yàn)榫哂性S多神奇的性能而越來越引起人們的關(guān)注.化學(xué)興趣小組對(duì)Mg、Ti、Ag的金屬活動(dòng)性順序進(jìn)行探究.
[提出假設(shè)]a. Ti的金屬活動(dòng)性比Mg強(qiáng);
b.Ti的金屬活動(dòng)性介于Mg和Ag之間.
[查閱資料]在相同條件下,金屬與酸反應(yīng),產(chǎn)生氣泡的速率越快,則該金屬活動(dòng)性越強(qiáng).
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]同溫下,取大小相同的這三種金屬薄片,分別投入等體積、等濃度的足量稀鹽酸中,觀察現(xiàn)象.
請(qǐng)回答:三種金屬加入鹽酸前都先用砂紙將表面擦光亮,其目的是
除去氧化膜利于直接反應(yīng)

[實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]原假設(shè)中
a
不正確,理由是
鎂反應(yīng)速率比鈦快

[結(jié)論]用不同濃度的足量稀鹽酸反應(yīng),是否也能得出同樣結(jié)論?
,請(qǐng)說明理由
反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度有關(guān)

(10)小剛與小紅分別做相同質(zhì)量的不同金屬與同質(zhì)量、同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀H2SO4反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)
結(jié)束后,分別交上的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,并繪制出金屬Zn、Fe分別與稀H2SO4反應(yīng)放出H2的函數(shù)圖象(如圖所示).

兩個(gè)圖象中存在有錯(cuò)誤的是
小紅
的圖象,判斷錯(cuò)誤的理由是
圖象中Fe與Zn標(biāo)反了,Zn的反應(yīng)速率較Fe快
,
圖象不同的原因是
小剛?cè)〉慕饘倭枯^少,金屬反應(yīng)完,而小紅取的酸量較少,酸完全反應(yīng)完

由該實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論:
①金屬與酸反應(yīng)的速率與
金屬活動(dòng)性
有關(guān).
②金屬與酸反應(yīng)中若生成鹽中金屬價(jià)態(tài)相同,則生成的氫氣量與
相對(duì)原子質(zhì)量
有關(guān).
(11)將鐵粉加到一定量的硝酸銀、硝酸銅、硝酸鋅的混合溶液中,充分反應(yīng)后過濾,在濾液中滴加鹽酸,沒有白色沉淀生成,則濾渣中一定有
Ag、Zn(NO32
,肯定濾液中有
Fe(NO32

(12)現(xiàn)一塊銅合金,可能是黃銅(銅鋅合金)、青銅(銅、錫合金)、白銅[銅、鎳(Ni)合金]中的一
種,現(xiàn)欲測(cè)定其組成.
[查閱資料]Ⅰ.鋅、錫、鎳皆能與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng),生成+2價(jià)的金屬離子;
Ⅱ.相對(duì)原子質(zhì)量Zn-65,Sn一119,Ni一59.
[實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)]取5g合金粉碎后放入燒杯中,將20g15%稀H2SO4分四次加入燒杯中充分反應(yīng)后,測(cè)定剩余固體質(zhì)量數(shù)據(jù)記錄如下:

試求:①合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
64%
.②合金中另一金屬為何種金屬.
另一種金屬為鋅

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