高一化学解答题中等难度题
某校化学研究性学习小组在学习了金属的知识后,探究Cu的常见化合物的性质。过程如下:
【提出问题】
①在元素周期表中,Cu、Al位置接近,Cu不如Al活泼,Al(OH)3具有两性,Cu(OH)2也具有两性吗?
②通常情况下,Fe2+的稳定性小于Fe3+的,Cu+的稳定性小于Cu2+的吗?
③CuO有氧化性,能被H2、CO等还原,也能被NH3还原吗?
【实验方案】
(1)解决问题①需用到的药品有CuSO4溶液、_________ _______(填试剂名称,一种或多种),同时进行相关实验。
(2)解决问题②的实验步骤和现象如下:取 98 g Cu(OH)2固体,加热至80~100 ℃ 时,得到80 g黑色固体粉末,继续加热到1000 ℃ 以上,黑色粉末全部变成红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72 g,A的化学式为__________ ______。向A中加入足量的稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,则反应的离子方程式为_________ _ _____。
(3)为解决问题③,设计的实验装置如图所示(夹持及尾气处理装置未画出):实验中观察到CuO变为红色物质。查资料可知,同时生成一种无污染的气体,该气体的化学式为________。
【实验结论】
(4)Cu(OH)2具有两性。证明Cu(OH)2具有两性的实验现象是_________________________。
(5)根据实验方案(2),得出的Cu+和Cu2+稳定性大小的结论:在高温时_________________;在酸性溶液中__ ____ _。
(6)CuO能被NH3还原。有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu,也有同学认为NH3与CuO反应后生成的红色物质是Cu和A的混合物。请你设计一个简单的实验方案验证NH3与CuO反应后生成的红色物质中是否含有A:_______________ _ __。
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某校研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:
【制取氨气】
(1)实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气,该方法制备氨气的装置为_____(填字母,下同),收集氨气的装置可以是__________。
【实验探究】
该小组设计实验探究氨气的还原性及其产物,实验装置图(夹持装置未画出)如下:
(2)通入的NH3必须干燥的原因是__________________。
(3)实验中观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝,同时生成一种无污染的气体。请写出NH3与CuO反应的化学方程式:_____________________。
【问题讨论】
有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O.已知Cu2O是红色粉末,是一种碱性氧化物,在酸性溶液中,Cu+能自身发生氧化还原反应生成Cu2+和Cu.请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O:____________________。
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某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:
(一)制取氨气
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式______________________;
(2)在实验室中,还可以用浓氨水与______(填写一种试剂)快速制取少量氨气;
(3)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为能否达到目的?_______(填“能”或“否”),理由是_____________________ 。
(4)检验铵盐中的阳离子时,取少量铵盐于试管中,____________则证明铵盐中有该NH4+离子。反应的离子方程式______________________。
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某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:
(一)制取氨气
(1)写出实验制取氨气的化学方程式 ;
(2)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的? (填“能”或“否”),理由是 。
(二)该小组中某同学设计了如下图所示的实验装置(部分夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性:
(3)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是 ________ ________
(4)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式 。
(三)问题讨论
(5)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu+ 的稳定性比Cu2+ 差(Cu+Cu+Cu2+)。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O ________。
(6)解决了问题(5)后,有同学提出:Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强?于是他们进行了如下实验:取98 g Cu(OH)2固体,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变为红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72 g。据此可推得,A的化学式为 。由此,得到的结论是________________________________。
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(9分) 在复习元素周期律过程中,某研究性学习小组的几位同学拟通过具体的实验来探讨某些金属元素的性质差异,下面是他们设计的探究性实验方案,请填写下列空白:
(1) 实验目的:比较钠、镁、铝金属性强弱。
(2) 实验用品:酒精灯、________、试管、试管夹、砂纸、滤纸;
钠、镁条、铝片、酚酞、蒸馏水、6 mol·L-1的盐酸
(3)实验过程与现象记录
I.甲同学的方案如下:
实验过程 | 预期现象 | 实际观察到的现象 |
a取已切去表皮的一小块金属钠,放入盛有水的某容器中 | 立即剧烈反应 | 开始时钠块浮在水面上不反应,稍后才开始与水剧烈反应 |
b向盛有适量水(内含2滴 酚酞的试管中加入一小段镁条 | 有气泡产生,溶液变红色 | 没有相应现象,加热后仍无明显变化 |
c向两支盛有3mL6mol·L-1盐酸的试管中加入大小相同的镁片和铝片 | 镁、铝与盐酸反应产生气泡剧烈程度不同 | 镁与盐酸反应产生气泡速率较快 |
①你认为a、b两步实验中出现异常现象的可能原因是:
a________;
b________。
②上面的实验表明:钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为________。
II乙同学的方案:他认为只需要一种试剂就可以确定钠、镁、铝的金属性强弱,预计他的主要实验操作是________。
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在复习元素周期律过程中,某研究性学习小组的几位同学拟通过具体的实验来探讨某些金属元素的性质差异,下面是他们设计的探究性实验方案,请填写下列空白:
(1)实验目的:比较钠、镁、铝金属性强弱。
(2)实验用品:酒精灯、________、试管、试管夹、砂纸、滤纸;
钠、镁条、铝片、酚酞、蒸馏水、6 mol·L-1的盐酸
(3)实验过程与现象记录
Ⅰ.甲同学的方案如下:
实验过程 | 预期现象 | 实际观察到的现象 |
a取已切去表皮的一小块金属钠,放入盛有水的某容器中 | 立即剧烈反应 | 开始时钠块浮在水面上不反应,稍后才开始与水剧烈反应 |
b向盛有适量水(内含2滴 酚酞的试管中加入一小段镁条 | 有气泡产生,溶液变红色 | 没有相应现象,加热后仍无明显变化 |
c向两支盛有3mL6mol·L-1盐酸的试管中加入大小相同的镁片和铝片 | 镁、铝与盐酸反应产生气泡剧烈程度不同 | 镁与盐酸反应产生气泡速率较快 |
①你认为a、b两步实验中出现异常现象的可能原因是:
a________;
b________。
②上面的实验表明:钠、镁、铝三种元素的金属性由强到弱的顺序为________。
Ⅱ乙同学的方案:他认为只需要一种试剂就可以确定钠、镁、铝的金属性强弱,预计他的主要实验操作是________。
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某研究性学习小组得到一块软锰矿样品,其主要成分为二氧化锰( MnO2)和石英(SiO2)。为了制取Cl2和探究氯及其化合物的相关性质,进行如下实验。
【查阅资料】MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑
【制取气体】
(1)取适量矿样置于烧瓶中,加入足量浓盐酸并加热,充分反应后烧瓶中残留的固体是____。
(2)收集氯气应将图1导管的a接口与图2导管的_____________接口连接(填“b”或“c)。
(3)已知氯气中含有HCl杂质,可用______________除去。
【实验探究】
(4)把红热的铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铁丝燃烧产生棕褐色的烟。反应的化学方程式是_______________________________________________________________________。
(5)按图3进行实验,观察到B中的有色布条不褪色,C中的有色布条褪色。由此得出的结论是_____________________________________________________________________。
(6)写出C中反应的化学方程式:_________________________________________________。
【联系实际】
(7)某氯碱工厂的氯气管道发生泄漏,以下采取的措施正确的是______________ (双项选择,填序号)。
A.将人群向高处疏散
B.将人群向低处疏散
C.关闭氯气管道,用碱液浸泡过的棉布覆盖泄漏部位
D.关闭氯气管道,用饱和NaCl溶液浸泡过的棉布覆盖泄漏部位
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某研究性学习小组得到一块软锰矿样品,其主要成分为二氧化锰(MnO2)和石英(SiO2)。为了制取Cl2和探究氯及其化合物的相关性质,进行如下实验。
【查阅资料】MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【制取气体】
(1)取适量矿样置于烧瓶中,加入足量浓盐酸并加热,充分反应后,烧瓶中残留的固体是 。
(2)收集氯气应将图1导管的a接口与图2的导管的 接口连接(填“b”或“c”)
(3)若生成标准状况下11.2LCl2,则参加反应的MnO2的质量为 g。
【实验探究】
(4)把红热的铁丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铁丝燃烧产生棕褐色的烟。反应的化学方程式是
(5)按图3进行实验,观察到B中的有色布条不退色,C中的有色布条退色。由此得出的结论是:
(6)写出D中反应的化学方程式: 。
【知识拓展】
(7)某同学查阅资料得知:高锰酸钾与浓盐酸在常温正好生反应也可以生成氯气(反应的化学方程式为:2KMnO4 + 16HCl(浓) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O),该反应的氧化剂是 。.
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