- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
某研究性学习小组为研究铁粉与浓硫酸反应所生成气体的成份并测定各气体的含量,进行了如下实验:
实验推测】足量的铁粉与浓硫酸反应能生成SO2和H2两种气体.
(1)该小组作出此推测的理由是:______.
【实验准备】a.供选择的药品:铁粉、浓硫酸、氧化铜粉末、0.2mol/L的H2C2O4标准溶液、0.1mol/L的酸性KMnO4标准溶液、酸碱指示剂.
b.实验装置设计及组装(加热及夹持装置均已略去)
【实验过程及数据处理】
(2)B中发生反应的离子方程式为:______.
(3)实验前先通入一段时间的N2,其目的是______.
(4)B、C、D中所盛试剂均足量,则证实生成的气体中同时存在SO2和H2的现象是______
______.
(5)A中反应结束后,继续通N2使A中生成的气体全部赶出,待B、D中反应完全后,先后三次取用B中反应后的溶液于锥形瓶中,每次取用25mL,用H2C2O4标准溶液进行滴定.
①H2C2O4标准溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式如下,请将该方程式完成并配平.
______H2C2O4+______MnO4-+______H+=______Mn2++______ H2O+______
②滴定达到终点时的现象是______.
③重复滴定两次,平均每次耗用H2C2O4标准溶液15.63mL,则铁与浓硫酸反应产生的SO2气体
的物质的量为______;经称量,实验前后装置D的质量减少0.8g,则产生的气体中SO2的体积分数为______.
正确答案
解:(1)由于在加热的条件下浓硫酸与Fe反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸浓度变稀,稀硫酸与Fe反应生成H2,
故答案为:在加热的条件下浓硫酸与Fe反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸浓度变稀,与Fe反应生成H2;
(2)二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液溶液反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,
故答案为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;
(3)氢气能够与氧气反应发生爆炸,所以反应前需要排除装置中的空气,防止H2与空气混合受热发生爆炸,
故答案为:排除装置中的空气,防止H2与空气混合受热发生爆炸;
(4)二氧化硫具有还原性,能够与酸性高锰酸钾溶液反应,若装置B中酸性高锰酸钾溶液紫红色变浅说明生成了SO2,氢气具有还原性,能够使黑色的氧化铜还原成红色的铜,所以D中黑色粉末变红说明生成了H2 ,
故答案为:B瓶中溶液紫红色变浅说明生成了SO2;装置D中黑色粉末变红说明生成了H2 ;
(5)①H2C2O4+MnO4-+H+-Mn2++H2O+,高锰酸根离子中Mn元素化合价由+7变为+2,化合价降低了5价,反应中高锰酸根离子被还原,则草酸中的C在反应中被氧化,草酸中C的化合价为+3价,只能被氧化成二氧化碳气体,所以未知物为二氧化碳,草酸被氧化成二氧化碳,化合价升高至少升高(4-3)×2=2价,化合价变化的最小公倍数为10,则高锰酸根离子化学计量数为2,草酸的计量数为5,然后利用电荷守恒及观察法配平其它物质,配平后的反应方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2,
故答案为:5;2;6;2;8;10CO2;
②滴定结束前溶液为紫红色,滴定结束后溶液紫红色褪去,所以滴定终点现象为:滴入最后一滴H2C2O4溶液时KMnO4溶液的紫红色褪去且半分钟之内不恢复,
故答案为:滴入最后一滴H2C2O4溶液时KMnO4溶液的紫红色褪去且半分钟之内不恢复;
③草酸的物质的量为:0.2mol/L×0.01563L=0.003126mol,根据反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2,草酸消耗的高锰酸根离子的物质的量为:0.003216mol×≈0.00125mol,25mL反应后的溶液中高锰酸根离子减少的物质的量为:0.1mol/L×0.0025L-0.0125mol=0.00125mol,则二氧化硫总的消耗的高锰酸根离子的物质的量为:0.00125mol×
=0.01mol,根据反应5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,反应生成的二氧化硫的物质的量为:0.01mol×
=0.025mol;
装置D的质量减少0.8g,氧化铁与氢气反应,减少的质量为O的质量,与氢气反应的O的物质的量为:=0.05mol,根据反应的关系式CuO~H2可知,氢气的物质的量也为0.05mol,所以混合气体中二氧化硫的体积分数为:
×100%=33.3%,
故答案为:0.025 mol;33.3%.
解析
解:(1)由于在加热的条件下浓硫酸与Fe反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸浓度变稀,稀硫酸与Fe反应生成H2,
故答案为:在加热的条件下浓硫酸与Fe反应生成SO2,随着反应的进行,硫酸浓度变稀,与Fe反应生成H2;
(2)二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液溶液反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,
故答案为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;
(3)氢气能够与氧气反应发生爆炸,所以反应前需要排除装置中的空气,防止H2与空气混合受热发生爆炸,
故答案为:排除装置中的空气,防止H2与空气混合受热发生爆炸;
(4)二氧化硫具有还原性,能够与酸性高锰酸钾溶液反应,若装置B中酸性高锰酸钾溶液紫红色变浅说明生成了SO2,氢气具有还原性,能够使黑色的氧化铜还原成红色的铜,所以D中黑色粉末变红说明生成了H2 ,
故答案为:B瓶中溶液紫红色变浅说明生成了SO2;装置D中黑色粉末变红说明生成了H2 ;
(5)①H2C2O4+MnO4-+H+-Mn2++H2O+,高锰酸根离子中Mn元素化合价由+7变为+2,化合价降低了5价,反应中高锰酸根离子被还原,则草酸中的C在反应中被氧化,草酸中C的化合价为+3价,只能被氧化成二氧化碳气体,所以未知物为二氧化碳,草酸被氧化成二氧化碳,化合价升高至少升高(4-3)×2=2价,化合价变化的最小公倍数为10,则高锰酸根离子化学计量数为2,草酸的计量数为5,然后利用电荷守恒及观察法配平其它物质,配平后的反应方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2,
故答案为:5;2;6;2;8;10CO2;
②滴定结束前溶液为紫红色,滴定结束后溶液紫红色褪去,所以滴定终点现象为:滴入最后一滴H2C2O4溶液时KMnO4溶液的紫红色褪去且半分钟之内不恢复,
故答案为:滴入最后一滴H2C2O4溶液时KMnO4溶液的紫红色褪去且半分钟之内不恢复;
③草酸的物质的量为:0.2mol/L×0.01563L=0.003126mol,根据反应5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++8H2O+10CO2,草酸消耗的高锰酸根离子的物质的量为:0.003216mol×≈0.00125mol,25mL反应后的溶液中高锰酸根离子减少的物质的量为:0.1mol/L×0.0025L-0.0125mol=0.00125mol,则二氧化硫总的消耗的高锰酸根离子的物质的量为:0.00125mol×
=0.01mol,根据反应5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,反应生成的二氧化硫的物质的量为:0.01mol×
=0.025mol;
装置D的质量减少0.8g,氧化铁与氢气反应,减少的质量为O的质量,与氢气反应的O的物质的量为:=0.05mol,根据反应的关系式CuO~H2可知,氢气的物质的量也为0.05mol,所以混合气体中二氧化硫的体积分数为:
×100%=33.3%,
故答案为:0.025 mol;33.3%.
某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验时,甲同学认为产生的气体是SO2,而乙同学认为除SO2气体外,还可能产生H2.为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确,丙同学设计了如图的实验装置 (锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去).
试回答:
(1)上述反应中生成SO2的化学方程式为______
(2)乙同学认为还可能产生H2的理由是______.
(3)A中加入的试剂可能是______,作用是______;
B中加入的试剂可能是______,作用是______;
E中加入的试剂可能是______,作用是______.
(4)可以证明气体X中含有H2的实验现象是:C中______,D中______.
(5)如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中是否有H2______(填“能”或“不能”),原因是______.
正确答案
解:(1)浓硫酸具有强氧化性,金属锌具有还原性,Zn与浓H2SO4反应生成硫酸锌、二氧化硫和水,反应的方程式为:Zn+2H2SO4 (浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:Zn+2H2SO4 (浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O;
(2)从锌和浓硫酸反应的方程式可以看出有水的生成,且溶质逐渐被消耗,溶液会逐渐变稀,因锌能与稀硫酸反应生成氢气,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,所以在锌与浓硫酸反应过程中,浓硫酸浓度逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2,
故答案为:在锌与浓硫酸反应过程中,浓硫酸浓度逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2;
(3)A装置的作用是检验二氧化硫的存在,二氧化硫能漂白品红,所以通过品红溶液褪色检验SO2的存在,现象是品红褪色;为了检验氢气的存在,需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水,所以事先需除掉水,利用浓硫酸吸收水蒸气;碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠,能吸收水和二氧化碳,为防止空气中的水蒸气进入D中,E中加入的试剂可能是碱石灰,
故答案为:品红溶液;检验SO2;浓硫酸;吸收水蒸气; 碱石灰;防止空气中的水蒸气进入D中;
(4)为了检验氢气的存在,氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,该反应的化学方程式为:H2+CuOCu+H2O黑色CuO变成红色的Cu,需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水,水和无水硫酸铜反应生成蓝色的五水合硫酸铜,所以可以证明气体X中含有H2的实验现象是C中黑色CuO变成红色的Cu;D中白色粉末变成蓝色,
故答案为:黑色CuO变成红色的Cu;白色粉末变成蓝色;
(5)锌和硫酸反应生成的气体中必含有水,如果去掉装置B,因为混合气体中可能含有H2O会干扰H2的检验,
故答案为:不能;因为混合气体中可能含有H2O会干扰H2的检验.
解析
解:(1)浓硫酸具有强氧化性,金属锌具有还原性,Zn与浓H2SO4反应生成硫酸锌、二氧化硫和水,反应的方程式为:Zn+2H2SO4 (浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:Zn+2H2SO4 (浓) ZnSO4+SO2↑+2H2O;
(2)从锌和浓硫酸反应的方程式可以看出有水的生成,且溶质逐渐被消耗,溶液会逐渐变稀,因锌能与稀硫酸反应生成氢气,Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,所以在锌与浓硫酸反应过程中,浓硫酸浓度逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2,
故答案为:在锌与浓硫酸反应过程中,浓硫酸浓度逐渐变稀,Zn与稀硫酸反应可产生H2;
(3)A装置的作用是检验二氧化硫的存在,二氧化硫能漂白品红,所以通过品红溶液褪色检验SO2的存在,现象是品红褪色;为了检验氢气的存在,需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水,所以事先需除掉水,利用浓硫酸吸收水蒸气;碱石灰的主要成分为氧化钙和氢氧化钠,能吸收水和二氧化碳,为防止空气中的水蒸气进入D中,E中加入的试剂可能是碱石灰,
故答案为:品红溶液;检验SO2;浓硫酸;吸收水蒸气; 碱石灰;防止空气中的水蒸气进入D中;
(4)为了检验氢气的存在,氢气与氧化铜在加热条件下反应生成铜和水,该反应的化学方程式为:H2+CuOCu+H2O黑色CuO变成红色的Cu,需用无水硫酸铜检验氢气被氧化的产物水,水和无水硫酸铜反应生成蓝色的五水合硫酸铜,所以可以证明气体X中含有H2的实验现象是C中黑色CuO变成红色的Cu;D中白色粉末变成蓝色,
故答案为:黑色CuO变成红色的Cu;白色粉末变成蓝色;
(5)锌和硫酸反应生成的气体中必含有水,如果去掉装置B,因为混合气体中可能含有H2O会干扰H2的检验,
故答案为:不能;因为混合气体中可能含有H2O会干扰H2的检验.
某同学将铜片加入浓硫酸中,加热后发生反应,探究反应产生的气体产物中是否含有二氧化硫和水蒸气.
(1)写出铜跟浓硫酸在加热条件下反应的化学方程式______,其中氧化剂是______.
(2)在上述实验中,铜和浓硫酸应放置在图1______(填“A”、“B”或“C”)中进行反应.
(3)将上述反应装置和图2检验装置连接,检验气体产物,连接顺序为(填连接端点的序号):a→______→______→______.
(4)酸雨是指pH小于______的降水.由二氧化硫形成的酸雨中含一种强酸,该酸是______,这种酸雨形成过程中的氧化剂是______(填化学式).
正确答案
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
浓硫酸
C
b
c
d
5.6
H2SO4
O2
解析
解:(1)浓硫酸具有强的氧化性,能和金属铜在加热条件下反应,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,该反应中铜化合价升高被氧化,为还原剂,硫酸被还原成二氧化硫,化合价降低被还原,作氧化剂,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;浓硫酸;
(2)A装置无法可知浓硫酸的用量,应该使用分液漏斗;B装置不能加热,而浓硫酸与铜的反应需要加热才能进行;只有装置C满足反应条件,浓硫酸盛放在分液漏斗中,铜放入圆底烧瓶中,
故答案为:C;
(3)反应发生装置为C,然后先用无水硫酸铜检验水,再用品红溶液检验二氧化硫气体,所以装置连接顺序为:a→b→c→d,
故答案为:b;c;d;
(4)雨水中溶有二氧化碳,二氧化碳与水反应生成的碳酸为弱酸,则正常雨水的pH为5.6;二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸不稳定,容易被空气中的O2氧化成H2SO4,所以酸雨形成过程中的氧化剂为O2,
故答案为:5.6;H2SO4;O2.
(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是:______.
(2)试用下图所列各装置设计一个实验,来验证上述反应所产生的各种产物.
这些装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号):______→______→______→______.
(3)实验时可观察到装置①A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色.试回答:A瓶溶液的作用是______,B瓶中反应的离子方程式为______.
(4)装置②中所加的固体药品是______,可验证的产物是______.
(5)装置③中所盛溶液是______,正确的现象是______.
正确答案
解:(1)在加热条件下,C和浓硫酸发生氧化还原反应生成CO2、SO2、H2O,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(2)CO2、SO2两种气体都能使澄清石灰水变浑浊,但CO2、SO2的不同点是SO2具有漂白性和还原性,可以用品红溶液检验SO2、用酸性高锰酸钾溶液吸收SO2,在排除SO2条件下用澄清石灰水检验CO2,
该反应中还生成H2O,水能使无水硫酸铜固体变蓝色,①中所有装置中都含有水,所以应该先检验水,装置排列顺序是气体制取装置、H2O检验装置、SO2检验装置、SO2吸收装置、SO2检验装置、CO2检验装置,所以排列顺序为:④→②→①→③,
故答案为:④;②;①;③;
(3)SO2能和品红溶液反应生成无色物质而使品红褪色,SO2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,在排除SO2条件下将CO2通入澄清石灰水中检验CO2,所以①中A瓶现象是溶液褪色,证明产物中存在二氧化硫,B的作用是吸收SO2,发生反应为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,
故答案为:验证产物气流中有SO2;5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;
(4)该反应中还生成H2O,水能使无水硫酸铜固体变蓝色,所以检验水可以用无水硫酸铜晶体,看到的现象是白色固体变为蓝色,
故答案为:无水硫酸铜;水;
(5)CO2能使澄清石灰水变浑浊,所以在排除SO2的条件下可以用澄清石灰水检验CO2,所以③中所盛溶液澄清石灰水,验证的物质是CO2,现象为澄清石灰水变浑浊,
故答案为:澄清石灰水;变浑浊.
解析
解:(1)在加热条件下,C和浓硫酸发生氧化还原反应生成CO2、SO2、H2O,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(2)CO2、SO2两种气体都能使澄清石灰水变浑浊,但CO2、SO2的不同点是SO2具有漂白性和还原性,可以用品红溶液检验SO2、用酸性高锰酸钾溶液吸收SO2,在排除SO2条件下用澄清石灰水检验CO2,
该反应中还生成H2O,水能使无水硫酸铜固体变蓝色,①中所有装置中都含有水,所以应该先检验水,装置排列顺序是气体制取装置、H2O检验装置、SO2检验装置、SO2吸收装置、SO2检验装置、CO2检验装置,所以排列顺序为:④→②→①→③,
故答案为:④;②;①;③;
(3)SO2能和品红溶液反应生成无色物质而使品红褪色,SO2能被酸性高锰酸钾溶液氧化而使酸性高锰酸钾溶液褪色,在排除SO2条件下将CO2通入澄清石灰水中检验CO2,所以①中A瓶现象是溶液褪色,证明产物中存在二氧化硫,B的作用是吸收SO2,发生反应为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,
故答案为:验证产物气流中有SO2;5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;
(4)该反应中还生成H2O,水能使无水硫酸铜固体变蓝色,所以检验水可以用无水硫酸铜晶体,看到的现象是白色固体变为蓝色,
故答案为:无水硫酸铜;水;
(5)CO2能使澄清石灰水变浑浊,所以在排除SO2的条件下可以用澄清石灰水检验CO2,所以③中所盛溶液澄清石灰水,验证的物质是CO2,现象为澄清石灰水变浑浊,
故答案为:澄清石灰水;变浑浊.
一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时,有SO2和H2生成.某校化学研究性学习小组对此进行研究.按图组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加.
试回答:
(1)装置A中需用浓H2SO4,用两种简单的方法确定一瓶H2SO4一定是浓H2SO4:______.
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接______、______接b,c接______、______接d;D、E两支试管中CCl4溶液的作用是______.
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为______;
反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是______.
(4)D中浑浊消失的离子方程式为______.
正确答案
用火柴梗蘸取少量试液,火柴梗若立即变黑,证明是浓H2SO4(或用滴管吸取少量试液,滴加在盛少量水的试管中,若试管发热,则证明是浓H2SO4)
3(或4)
4(或3)
2
1
防止倒吸
C中品红溶液褪色
浓H2SO4变成稀H2SO4,与Zn反应放出H2
SO2+CaSO3+H2O=Ca2++2HSO3-
解析
解:(1)浓硫酸具有脱水性,浓硫酸溶于水会放热大量热,所以鉴别方法有:用火柴梗蘸取少量试液,火柴梗若立即变黑,证明是浓H2SO4(或用滴管吸取少量试液,滴加在盛少量水的试管中,若试管发热,则证明是浓H2SO4,
故答案为:用火柴梗蘸取少量试液,火柴梗若立即变黑,证明是浓H2SO4(或用滴管吸取少量试液,滴加在盛少量水的试管中,若试管发热,则证明是浓H2SO4);
(2)B的作用是防止倒吸,可将乙填入B中;C装置的作用是检验二氧化硫的漂白性,可用洗气装置,可将甲填入C中,且为长进短出,DE中的四氯化碳可以防止气体吸收时倒吸,
故答案为:3(或4);4(或3); 2; 1;防止倒吸;
(3)有二氧化硫生成能证明浓硫酸具有强氧化性,二氧化硫能使品红褪色,随着反应的进行,浓H2SO4变成稀H2SO4,稀硫酸与Zn反应放出H2,
故答案为:C中品红溶液褪色;浓H2SO4变成稀H2SO4,与Zn反应放出H2;
(4)过量的二氧化硫能使亚硫酸钙溶解,反应的离子方程式为:SO2+CaSO3+H2O=Ca2++2HSO3-,
故答案为:SO2+CaSO3+H2O=Ca2++2HSO3-.
(2014秋•迎泽区校级月考)某同学对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插入浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生大量黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用.
(1)步骤Ⅲ中,“从反应后的混合物中分离出黑色沉淀”的操作是______.
(2)该同学假设黑色沉淀是CuO.检验过程如下:
查阅文献:检验微量Cu2+的方法是:向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+.
①将CuO放入稀硫酸中,一段时间后,未见明显现象,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,产生红褐色沉淀.
②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀.
由该检验过程所得结论是______.
(3)再次假设,黑色沉淀是铜的硫化物.实验如下:
①现象2说明黑色沉淀具有______性.
②能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是______,相应的离子方程式是______.
③为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需进行的实验是______.
(4)以上实验说明,黑色沉淀中存在铜的硫化物.进一步实验后证明黑色沉淀是CuS与Cu2S的混合物.将黑色沉淀放入浓硫酸中加热一段时间后,沉淀溶解,其中CuS溶解的化学方程式是______.
正确答案
将反应后的混合物倒入装有冷水的烧杯中,冷却后过滤
黑色沉淀中不含有CuO
还原
B试管中出现白色沉淀
NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+
取冷却后A装置试管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,说明黑色沉淀是铜的硫化物
CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2↑+4H2O
解析
解:(1)步骤Ⅲ中,“从反应后的混合物中分离出黑色沉淀”的操作为:将反应后的混合物倒入装有冷水的烧杯中,冷却后过滤,
故答案为:将反应后的混合物倒入装有冷水的烧杯中,冷却后过滤;
(2)向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,根据②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀可知,黑色固体中一定不含CuO,
故答案为:黑色沉淀中不含有CuO;
(3)①A试管内上方出现红棕色气体,说明反应中有一氧化氮生成,证明了黑色固体具有还原性,在反应中被氧化,
故答案为:还原;
②根据反应现象③B试管中出现白色沉淀可知,白色沉淀为硫酸钡,说明黑色固体中含有硫元素;发生反应的离子方程式为:NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+,
故答案为:B试管中出现白色沉淀;NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+;
③为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需检验黑色固体中含有铜离子,方法为:取冷却后A装置试管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,说明黑色沉淀是铜的硫化物,
故答案为:取冷却后A装置试管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,说明黑色沉淀是铜的硫化物;
(4)浓硫酸具有强氧化性,硫化铜与浓硫酸反应的化学方程式为:CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2↑+4H2O,
故答案为:CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2↑+4H2O.
(2013春•肇庆期末)某同学设计如图装置来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:碳与浓硫酸反应的方程式为:C+2H2SO4(浓)2S02↑+C02↑+2H2O,
A.装置①是检验混合气体中是否含有水蒸气的,所以实验时可观察到装置①中白色硫酸铜粉末变蓝色,故A正确;
B.装置②中两次用到的品红溶液的作用不同,第一次使用品红溶液检验混合气体中含有二氧化硫,第二次使用品红溶液检验二氧化硫是否除尽,故B错误;
C.装置②将二氧化硫除尽,然后利用装置③澄清石灰水检验混合气体中是否含有二氧化碳,故C正确;
D.如果将仪器的连接顺序变为②③①,则②可以检出的物质是二氧化硫,并可以将二氧化硫除净,③检验出的事二氧化碳,但①中无水硫酸铜变蓝,无法证明水蒸气来自原来混合气体中的水,故D错误;
故选AC.
浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是
2H2SO4(浓)+C CO2↑+2H2O+2SO2↑
请从图中选用所需的仪器(可重复选用)组成一套进行该反应并要检出反应产物的装置.现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选.(连接和固定仪器所用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用.
正确答案
解:成套装置包括反应装置,检验装置和尾气处理装置.C中加入浓硫硫和木炭作为反应物的发生器,产物中必须先检验水,因为在检验其他物质时会在其它试剂中混入水,可选用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水.接着检验SO2气体,用装置A,放入品红检验,若品红褪色,则说明有SO2气体产生,再用装置A,放入酸性KMnO4溶液以除去SO2,然后再用装置A,放入品红,检验品红是否除尽,因为CO2是用澄清石灰水来检验的,而SO2也可以使澄清石灰水变浑,故先要除去SO2.最后洗气瓶中装有澄清石灰水溶液用来检验二氧化碳.
故答案为:
解析
解:成套装置包括反应装置,检验装置和尾气处理装置.C中加入浓硫硫和木炭作为反应物的发生器,产物中必须先检验水,因为在检验其他物质时会在其它试剂中混入水,可选用装置B,放入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水.接着检验SO2气体,用装置A,放入品红检验,若品红褪色,则说明有SO2气体产生,再用装置A,放入酸性KMnO4溶液以除去SO2,然后再用装置A,放入品红,检验品红是否除尽,因为CO2是用澄清石灰水来检验的,而SO2也可以使澄清石灰水变浑,故先要除去SO2.最后洗气瓶中装有澄清石灰水溶液用来检验二氧化碳.
故答案为:
某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下系列实验.
【实验1】铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示.
实验步骤:
①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;
②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;
③将Cu丝上提离开液面.
(1)装置A中发生反应的化学方程式为______.装置C中发生反应的离子方程式为______.
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是______.
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是______.
【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜.
查阅资料:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜.
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫.为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行如图的实验:
(4)②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是______.
(5)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为______.
(6)下列对于固体甲的成分的判断中,不正确的是(填字母选项)______.
A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在
B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种
C.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S
D.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S.
正确答案
解:(1)装置A中发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,C中氢氧化钠吸收二氧化硫发生的反应,反应的离子方程式,SO2+2OH-=SO32-+H2O,
故答案为:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O;SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中,
故答案为:试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中;
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是从D管口向A中大量鼓气,故答案为:从D管口向A中通入空气(鼓气);
(4)检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是取最后一次洗涤后所得液体少许于试管中,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净,
故答案为:取最后一次洗涤后所得液体,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净;
(5)根据反应判断:Cu+O2=CuO 增重;Cu2S+2O2=2CuO+2SO2 不变;2CuS+3O2=2CuO+2SO2 减重,则一定存在2CuS+3O22CuO+2SO2,
故答案为:2CuS+3O22CuO+2SO2;
(6)经分析固体甲加入稀盐酸后,得到的蓝色溶液,说明固体甲的成分中CuO和Cu2O至少有一种,分析反应:Cu+O2=CuO 增重;Cu2S+2O2=2CuO+2SO2 不变;2CuS+3O2=2CuO+2SO2 减重;因题给“固体乙称取2.00g,氧气流中煅烧、冷却称量至恒重,得固体丙1.84g”,即实际减重了,说明必有CuS,还要有其他物质.讨论:①若有Cu2O,Cu2S可有可无;②若无Cu2O,必有Cu2S.故③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2 (条件也可为“煅烧”);
经上分析,对于固体甲的成分的判断中,正确的是BCD,
故答案为:BCD.
解析
解:(1)装置A中发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O,C中氢氧化钠吸收二氧化硫发生的反应,反应的离子方程式,SO2+2OH-=SO32-+H2O,
故答案为:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O;SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中,
故答案为:试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中;
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是从D管口向A中大量鼓气,故答案为:从D管口向A中通入空气(鼓气);
(4)检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是取最后一次洗涤后所得液体少许于试管中,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净,
故答案为:取最后一次洗涤后所得液体,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗干净;
(5)根据反应判断:Cu+O2=CuO 增重;Cu2S+2O2=2CuO+2SO2 不变;2CuS+3O2=2CuO+2SO2 减重,则一定存在2CuS+3O22CuO+2SO2,
故答案为:2CuS+3O22CuO+2SO2;
(6)经分析固体甲加入稀盐酸后,得到的蓝色溶液,说明固体甲的成分中CuO和Cu2O至少有一种,分析反应:Cu+O2=CuO 增重;Cu2S+2O2=2CuO+2SO2 不变;2CuS+3O2=2CuO+2SO2 减重;因题给“固体乙称取2.00g,氧气流中煅烧、冷却称量至恒重,得固体丙1.84g”,即实际减重了,说明必有CuS,还要有其他物质.讨论:①若有Cu2O,Cu2S可有可无;②若无Cu2O,必有Cu2S.故③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2 (条件也可为“煅烧”);
经上分析,对于固体甲的成分的判断中,正确的是BCD,
故答案为:BCD.
某同学设计实验证明铜与浓硫酸能发生反应,并检验生成气体的性质,如图所示,在试管里加入2mL浓硫酸,用带导管和一个小孔的胶管塞紧,从孔中插入一根铜丝,加热,把放出的气体依次通入品红溶液和石蕊溶液中.
请回答下列问题:
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:______.
(2)试管a、b分别检验生成气体的性质,写出观察到的现象及其作用.试管a中的现象是______,作用是______.试管b中的现象是______,作用是______.
(3)装置中浸碱面团的作用是______.
(4)如图将铜丝改为可抽动的铜丝符合化学实验“绿色化”的原因是______.
正确答案
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
品红溶液褪色
证明二氧化硫具有漂白性
紫色石蕊试液变红
证明二氧化硫溶于水显示酸性
吸收多余的二氧化硫,防止污染大气
通过调节铜丝的高度,可以可知参加反应的铜与浓硫酸的接触面积,从而可知二氧化硫产生的量,减少二氧化硫的污染
解析
解:(1)铜跟浓硫酸反应,铜具有还原性,浓硫酸具有强氧化性,反应必须加热才能发生,书写化学方程式时注意“浓”字,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑;
(2)二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,所以试管a中品红溶液褪色,目的是证明二氧化硫具有漂白性;二氧化硫属于酸性氧化物,溶于水后溶液显示酸性,能够使紫色的石蕊试液变红,
故答案为:品红溶液褪色;证明二氧化硫具有漂白性;紫色石蕊试液变红;证明二氧化硫溶于水显示酸性;
(3)二氧化硫是一种有毒气体,多余的二氧化硫不能直接排放到空气中,应该用碱液吸收,
故答案为:吸收多余的二氧化硫,防止污染大气;
(4)将铜丝改为可抽动的铜丝后,通过调节铜丝的高度,可以可知参加反应的铜与浓硫酸的接触面积,从而可知二氧化硫产生的量,减少二氧化硫的污染,该方法符合绿色化学的理念,
故答案为:通过调节铜丝的高度,可以可知参加反应的铜与浓硫酸的接触面积,从而可知二氧化硫产生的量,减少二氧化硫的污染.
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