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关键字: | 时间:2025-11-06 03:31 | 人浏览

【答案】铁、铜等金属及其化合物在日常生产生活中用途非常广泛.

铁、铜等金属及其化合物在日常生产生活中用途非常广泛.

(1)实验室欲制备0.3mol Cu(NO3)2晶体,甲、乙两同学分别设计实验方案如下:

甲:Cu Cu(NO3)2 乙:Cu CuO Cu(NO3)2

(i)从绿色化学的角度分析,______同学的方案更合理

(ii)乙同学实验时通入O2的速率不宜过大,为便于观察和控制产生O2的速率,宜选择______装置(填字母序号).

(2)某化学实验小组通过实验来探究一包黑色粉是否由Fe3O4、CuO组成探究过程如下:

(i)提出假设:

假设1.黑色粉末是CuO;

假设2.黑色粉末是Fe3O4;

假设3.黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物.

(ii)设计探究实验:

取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂.

①若假设1成立,则实验现象是溶液显蓝色.

②若假设2或3成立,则实验现象是______ .

为进一步探究,继续向所得溶液加入足量铁粉,若产生______的现象,则假设3成立.

有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显.

查阅资料:Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3•H2O=Cu(NH3)42++4H2O.

为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假设2成立,则产生______现象;若假设3成立,则产生______现象.

(3)由Fe3O4、FeO,CuO,Fe组成的固体混合物,在加热条件下用足量的CO还原,得到金属混合物2.86g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生5.00g白色沉淀.固体混合物的质量是______ .

【答案】

(1)乙;B

(2)溶液显血红色证明加入硫酸后生成了三价铁离子,说明黑色物质中含有Fe3O4 , 所以假设2或3都有可能;有红色固体析出;红褐色沉淀,同时溶液呈无色;红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色

(3)3.66g

【解析】

解:(1)(i)甲方案中放出的有毒气体氮氧化物会造成对空气的污染,因此,从保护环境的角度来看,甲方案不合理;乙方案铜和氧气加热生成氧化铜,氧化铜和硝酸反应产生硝酸铜和水,因此反应过程中没有污染物,且原料的利用率高;所以答案是:乙;(ii)实验时通入O2的速率不宜过大,为便于观察和控制产生O2的速率,分析装置可知,利用分液漏斗控制加入过氧化氢的量能达到要求,装置B中生成的氧气通过浓硫酸可以干燥氧气,同时观察气体气泡冒出的速率控制生成氧气的速率,所以选择B装置;所以答案是:B;(2)该物质是黑色固体,也可能既含有CuO又含有Fe3O4黑色粉末,或是CuO和Fe3O4的混合物;硫酸与氧化铜发生反应:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,硫酸铜溶液显蓝色,若假设1成立,实验现象为:溶液显蓝色,三价铁离子与KSCN试剂络合成红色络合物,所以如果所得溶液显血红色,证明加入硫酸后生成了三价铁离子,说明黑色物质中含有Fe3O4 , 所以假设2或3都有可能,铁粉与铜离子发生反应:2Cu2++Fe=3Fe2++Cu,所以如果产生红色物质,证明溶液中存在铜离子,则黑色固体中含有CuO,故假设3正确;如果假设2成立,则加入硫酸后得到的溶液中含有三价铁离子,加入氨水后生成氢氧化铁红褐色沉淀;如果假设3成立则加入硫酸后溶液中既含有三价铁离子还含有铜离子,加入足量氨水反应生成氢氧化铁红褐色沉淀;铜离子与氨水发生反应Cu2++4NH3•H2O═Cu(NH3)42++4H2O,盐酸变为深蓝色,所以答案是:所得溶液显血红色,证明加入硫酸后生成了三价铁离子,说明黑色物质中含有Fe3O4 , 所以假设2或3都有可能;有红色固体析出;红褐色沉淀同时溶液呈无色;红褐色沉淀,同时溶液呈深蓝色;(3)发生的有关反应为:Fe3O4+4CO 3Fe+4CO2 , FeO+CO Fe+CO2 , CuO+CO Cu+CO2 , 根据反应方程式判断CO2中的O原子来源于CO和金属氧化物,CO2的物质的量等于金属氧化物中氧原子的物质的量,计算出氧化物中氧元素的质量,金属氧化物的质量等于金属的质量加氧化物中氧元素的质量,生成的CO2为 =0.05mol,从反应方程式可以看出,CO2中的O原子来源于CO和金属氧化物,则氧化物中氧元素的物质的量n(O)=0.05mol,m(O)=0.05mol×16g/mol=0.8g,所以金属氧化物的质量为2.86g+0.8g=3.66g;

所以答案是:3.66g.

答案有错

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