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(3)若选用淀粉碘化钾溶液判定哪位同学的推断正确,是否可行?(填“可行”或“不可行”): 理由: ; 18.(10分)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸反应,设计实验探究方案如下: (一) 实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化铜溶液 (二) 实验记录:
| 交流卡片 主题:Zn、Cu与浓盐酸间的实验 A.将锌放入浓盐酸的实验 B.将锌与铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体 C.当实验B中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生大量气体,得到无色溶液 D.将实验C反应后的溶液隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀 |
(三)背景资料
资料卡片
主题:生成一价铜的反应
① 必修一,P116:4CuO === 2Cu2O O2↑
②《无机化学》下册,p705:2Cu2 4I- == 2CuI(白色)↓ I2
③《无机化学》下册,p706:氯化亚铜(CuCl)在不同浓度的KCl溶液中可形成[CuCl4]3 等无色离子。
(四)请你参与以下探究
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是 。
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验C中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理,理由是 。
②某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加以验证。
猜想
验证方法
猜测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质
(3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体。若利用资料卡片资料①②大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案。
猜想
预设验证方法
猜想的现象与结论
白色沉淀
是氯化亚铜
(4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl;并指出生成沉淀的原因,实际上是[CuCl4]3-等离子与CuCl(s)、Cl-三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果。请写出这一平衡关系式(用离子方程式表示) 。
四、(本题包括2小题,共21分)
19.(10分)氧族元素的各种性质可归纳整理出如下(部分):
元素
性质
8O
16S
Se
52Te
单质沸点(℃)
-183
444.6
685
1390
主要化合价
-2
-2, 4, 6
-2, 4, 6
原子半径(nm)
0.074
0.102
0.116
0.143
单质与H2反应
点热易化合
加热化合
加热难化合
不能直接化合
回答下列问题:
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(2)H2O2可以作脱氯剂,用于消除水中的Cl2,写出该反应的化学方程式:
。
(3)碲的主要化合价可能有 。
(4)工业上可用Al2Te3制备H2Te,化学方程式为:
。
(5)右图所示为上述氧族元素单质与H2反应过程中的能量变化示意图,其中a、b、c、d分别表示氧族中某一元素的单质,△H为相同物质的量的单质与H2反应过程中的能量变化(反应的热效应)。则:b代表 ,d代表 (写化学式)。
20.(11分)镉是银白色或有蓝色光泽的软质金属,具延展性,密度:8.642克/厘米3。熔点:320.9℃。沸点765℃。常见化合价为 2价。不溶于水,溶于大多数酸中。在元素周期表中,锌(30Zn)、镉(48Cd)、汞(80Hg)同属于锌族,锌和汞在自然界中常共生,镉的金属活动性介于锌和汞之间。湿法炼锌过程中产生的铜镉渣中含有Cu、Cd、Zn等多种金属,可用于生产金属镉。镉的主要用途可以用作镍—镉电池,以及用于颜料生产,镉化合物还在PVC稳定剂、发光材料、半导体材料、杀菌剂等方面有广泛的应用。镉的生产流程如图示意如下:
请回答下列问题:
(1)写出步骤①反应的离子方程式 。
(2)步骤②所加入的金属的名称是 ,为了实现绿色化学的目标,应如何处理“溶液1”? 。
(3)步骤④用“溶液2”作电解液,镉在 极析出,该电极反应式是
(4)“电解废液”中含有镉,不能直接作为污水排放。目前含镉的废水处理的方式有两种,一种是在含镉污水中加入硫化钠沉淀镉离子,另一种是加入聚合硫酸铁和聚合氯化铝沉淀镉离子。写出加入硫化钠溶液沉淀镉离子的离子方程式 。
五、(本题包括1小题,共9分)
21.(9分)茶是我国人民喜爱的饮品。某校化学爱好小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有Ca、A1、Fe三种元素。
【查阅部分资料:草酸铵[(NH4)2C2O4]属于弱电解质;Ca、A1、Fe完全沉淀的pH:Ca(OH)2:pH≥13;A1(OH)3;pH≥5.5;Fe(OH)3:pH≥4.1)
试根据上述过程及信息填空:
(1)步骤④用浓氨水调节pH后,加热至沸30min的作用是 。
(2)写出检验Ca2 的离子方程式 。
(3)写出沉淀C所含主要物质的化学式 。
(4)写出步骤⑧用A试剂生成红色溶液的离子方程式 。
(5)步骤⑨的作用是 ,猜测步骤⑩的目的是 。
六、(本题包括2小题,共16分)
22.(8分)用化学方法测定微量碘化物时,必须利用“化学放大”反应将碘的量“放大”,然后再进行测定。下面是“化学放大”反应的实验步骤:
①向含微量I-并且呈中性或弱酸性溶液里加入溴水,将I-完全氧化成IO ,煮沸去掉过量的Br2;
②向由①制得的水溶液中加入过量的酸性KI溶液,振荡使反应进行完全;
③在②得到的水溶液中加入足量的CCl4,振荡,把生成的I2从水溶液里全部转移到CCl4中,用分液漏斗分液去掉水层;
④将③得到的CCl4层加入肼(即联氨H2N—NH2)的水溶液,振荡,使I2完全以I-形式从CCl4层进入水层,用分液漏斗分液去掉CCl4层。
经过以上四步得到的水溶液里,含有通过反应而“放大”了的碘,请回答下列问题:
(1)写出步骤②的离子方程式,并标出下列反应的电子转移的方向和数目:
(2)将右图所示的分液漏斗中下层液体放出的操作步骤为:
① 。
②旋开活塞,使下层液体流出到一个烧杯里,当下层液体全部流出活塞的细孔时, 。
③从漏斗上口倒出上层液体。
④旋开活塞,将留在颈部的下层液体放出到盛接下层液体的烧杯里。
(3)若忽略实验过程中出现的损失,经过一次“化学放大”的溶液里,I-的量是原溶液里I-的量的 倍。经过n次“化学放大”的溶液里,I-的量是原溶液里的量的 倍。
23.(8分)在隔绝空气的条件下,某同学将一块部分被氧化的钠块用一张已除氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后,在容器中仅收集到2.24 L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.54g,水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L,溶液中NaOH的浓度为0.09mol·L-1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。
(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。
(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。
参考答案和评分标准
一、单项选择题(本题包括8小题,每小题3分,共24分)
1、B 2、D 3、B 4、B 5、D 6、A 7、A 8、C
二、不定项选择题(本题包括8小题,每小题4分,共32分)
9、CD 10、B 11、B 12、A 13、B 14、CD 15、B 16、AD
三、(本题包括2小题,共18分)
17.(8分)
(2) 乙 (1分)
选用试剂
实验现象
第一种方法
C (1分)
有机层无色 (1分)
第二种方法
D (1分)
溶液变红 (1分)
(3)不可行(1分),因为Br2和Fe3 都能把I— 氧化成I2 (2分)
18.(10分)(1)铜锌及浓盐酸一起组成了原电池,加快了反应速率(2分)
(2)①没道理,因为H2本身难溶于水(2分)
②(2分)
将铜片加入稀硫酸中,并微热
若无气体放出,则不含锌等活泼金属杂质;若有气体则有锌等杂质
(3)(2分)
白色沉淀是氯化亚铜
向白色沉淀中加入稀HNO3等强氧化剂
溶液变蓝色,说明是一价铜
向氯化亚铜悬浊液中加入氯化钾溶液
如白色沉淀消失且得无色溶液,则原溶液为氯化亚铜,否则不是
(4)[CuCl4]3-(aq) CuCl(s) 3Cl-(aq) (2分)
四、(本题包括2小题,共21分)
19.(10分)
(1) (2分)
(2)Cl2 H2O2==2HCl O2(2分)
(3)-2、 4、 6(2分)
(4)Al2Te3 6H2O==2Al(OH)3↓ 3H2Te↑(或其它合理答案(2分)
(5)Se(1分)O2(1分)
20.(11分)
(1)Zn 2H =Zn2 H2↑ Cd 2H =Cd2 H2↑(3分)
(2)Zn(1分),电解回收金属Zn (或者加入适量的生石灰,过滤;或者加入适量的氢氧化钡,过滤) (2分)(3)阴极(1分);Cd2 2e- =Cd(2分)(4)Cd2 S2- =CdS↓(2分)
五、(本题包括1小题,共9分)
21.(9分)(1)使Al3 、Fe3 完全沉淀(1分)
(2)Ca2 (NH4)2C2O4 CaC2O4↓ 2NH4 (2分)
(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(各1分,共2分)
(4)Fe3 3SCN— Fe(SCN)3(写成其它正确的络合离子形式给分,2分)
(5)使Fe3 转化为Fe(OH)3沉淀;检验Al3 (或铝元素)存在。(各1分,共2分)
六、(本题包括2小题,共16分)
22.(8分)(1)
(2)①取下漏斗口上的塞子。②迅速关闭活塞
(3)6;6n
23.(8分)
(1)① 2Na 2H2O == 2NaOH H2↑
② Na2O H2O == 2NaOH
③ 2Al 2NaOH 2H2O == 2NaAlO2 3H2↑
(2)n (Al)=0.54g÷27 g·mol 一l=0.02 mol
根据反应③ 可得由铝消耗NaOH 的物质的量为n ( NaOH ) =0.02 mol
生成的氢气的物质的量为n (H2)=0.03mol
那么由金属钠生成的氢气的物质的量为
n (H2)=2.24L/22.4L·mol 一l -0.03 mol = 0. 07 mol
根据反应① 可得金属钠的物质的量为n (Na)=2×0.07 mol = 0.14mol
又因为反应后溶液中的NaOH 的物质的量为
n (NaOH)= 2.0 L×0.09mol·L一= 0.18mol
所以溶液中Na 的总物质的量即原金属钠的总物质的量为
n (Na )= 0.18 mol 0.02 mol = 0.2 mol
n (Na2O)= (0.2 mol-0.14 mol)/2= 0.03 mol
该钠块中钠元素的质量分数为
90.6%
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