- 试题详情及答案解析
- 15分)铁、铜等金属及其化合物在日常生产生活中用途非常广泛。
Ⅰ．实验室欲制备0.3 mol 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
CuOCu(NO3)2
（1）从绿色化学的角度分析， 同学的方案更合理。
（2）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）。
Ⅱ．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：
（1）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。
（2）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。
III．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：Ⅰ （1）乙（2分）（2）B（2分）
Ⅱ（1）②溶液显血红色（2分） 有红色固体析出（2分）
（2）红褐色沉淀，同时溶液呈无色（答出一点给1分，答氢氧化亚铁变氢氧化铁的过程不得分，也不扣分，共2分） 红褐色沉淀，同时溶液呈深蓝色（答出一点给1分，答氢氧化亚铁变氢氧化铁的过程不得分，也不扣分，共2分） - 试题分析：Ⅰ（1）铜与浓硝酸直接反应生成硝酸铜、NO2和水，一方面硝酸利用率低，另一方面产生大气污染物，所以从绿色化学的角度分析，乙同学的方案更合理。
（2）A装置中能控制反应速率，但不能观察氧气的生成速率。C装置不能控制反应速率，也不能观察氧气的生成速率，B中分液漏斗控制反应速率，通过浓硫酸中的气泡观察氧气的生成速率，答案选B。
Ⅱ（1）②假设2或3成立，则溶液中会产生铁离子，因此实验现象是溶液显血红色。如果氧化铜，则溶液中含有铜离子，铁与铜离子发生置换反应析出铜，因此如果有红色固体析出的现象，则假设3成立。
（2）若假设2成立，则溶液中产生铁离子，加入氨水会产生红褐色沉淀，同时溶液呈无色；若假设3成立，即溶液中同时含有铁离子和铜离子，则加入足量氨水后产生红褐色沉淀，同时溶液呈深蓝色。
考点：考查物质制备、检验实验方案设计与探究