- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用如图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
A接______,______接______,______接B;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?乙中______,丙中______;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是______;
(4)写出甲中反应的化学方程式并用单线桥标明电子转移的方向和数目:______.
(5)硫酸有很多的性质,将下列性质对应的字母填入各小题后面对应的括号中:
A.脱水性B.酸性 C.强氧化性 D.吸水性
I.在化学实验中,浓硫酸可做H2、SO2等气体的干燥剂.______
II.NaOH与H2SO4反应,可生成Na2SO4.______
III.在烧杯中放入蔗糖,滴入浓H2SO4变黑,并产生大量气体.______
IV.在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象______.
正确答案
解:(1)根据实验室浓H2SO4氧化木炭的反应原理、条件,固液加热下反应,进行选择发生装置,高锰酸钾可氧化二氧化硫,用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,可通过二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊确认,
故答案为:A;F;E;C;D;B;
(2)乙中为澄清的石灰水,澄清的石灰水和二氧化碳反应变浑浊,二氧化硫具有漂白性,二氧化硫能使品红褪色,丁装置用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色,
故答案为:乙中出现白色沉淀;丙中品红未褪色;
(3)为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,应先除去二氧化硫,用高锰酸钾酸性溶液除SO2,故答案为:吸收SO2;
(4)浓硫酸与碳反应发生氧化还原反应,生成二氧化碳和二氧化硫和水,碳和稀硫酸不反应,从方程式知,1mol碳从0价变为+4价,失去4mol电子,反应中电子转移数目为4,用“单线桥法”标明电子转移的方向和数目为:,
故答案为:;
(5)I.硫酸可与水形成一系列稳定的水合物,故浓硫酸可吸收物质中游离态的水,具有强烈的吸水性,浓硫酸常用作气体干燥剂,浓硫酸有酸性,可与碱性气体反应,所以只能干燥酸性或中性气体,故答案为:D;
II.硫酸与氢氧化钠发生反应:H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O,是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,是复分解反应,生成盐和水,体现了稀硫酸的酸性,
故答案为:B;
III.浓硫酸能够使蔗糖炭化,浓硫酸能将蔗糖中的氢原子和氧原子按2:1比例形成水脱去,使蔗糖变成碳而变黑,体现脱水性,浓硫酸与碳反应发生氧化还原反应,生成二氧化碳和二氧化硫和水,体现了浓硫酸的强氧化性,故答案为:A、C;
IV.浓硫酸能与铁片反应,使铁片表面形成一层致密的氧化物薄膜,阻止了浓硫酸与铁片进一步反应,即产生钝化现象,在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象,体现了浓硫酸的强氧化性,
故答案为:C.
解析
解:(1)根据实验室浓H2SO4氧化木炭的反应原理、条件,固液加热下反应,进行选择发生装置,高锰酸钾可氧化二氧化硫,用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,可通过二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊确认,
故答案为:A;F;E;C;D;B;
(2)乙中为澄清的石灰水,澄清的石灰水和二氧化碳反应变浑浊,二氧化硫具有漂白性,二氧化硫能使品红褪色,丁装置用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色,
故答案为:乙中出现白色沉淀;丙中品红未褪色;
(3)为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,应先除去二氧化硫,用高锰酸钾酸性溶液除SO2,故答案为:吸收SO2;
(4)浓硫酸与碳反应发生氧化还原反应,生成二氧化碳和二氧化硫和水,碳和稀硫酸不反应,从方程式知,1mol碳从0价变为+4价,失去4mol电子,反应中电子转移数目为4,用“单线桥法”标明电子转移的方向和数目为:,
故答案为:;
(5)I.硫酸可与水形成一系列稳定的水合物,故浓硫酸可吸收物质中游离态的水,具有强烈的吸水性,浓硫酸常用作气体干燥剂,浓硫酸有酸性,可与碱性气体反应,所以只能干燥酸性或中性气体,故答案为:D;
II.硫酸与氢氧化钠发生反应:H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O,是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,是复分解反应,生成盐和水,体现了稀硫酸的酸性,
故答案为:B;
III.浓硫酸能够使蔗糖炭化,浓硫酸能将蔗糖中的氢原子和氧原子按2:1比例形成水脱去,使蔗糖变成碳而变黑,体现脱水性,浓硫酸与碳反应发生氧化还原反应,生成二氧化碳和二氧化硫和水,体现了浓硫酸的强氧化性,故答案为:A、C;
IV.浓硫酸能与铁片反应,使铁片表面形成一层致密的氧化物薄膜,阻止了浓硫酸与铁片进一步反应,即产生钝化现象,在冷浓H2SO4中放入铁片没明显现象,体现了浓硫酸的强氧化性,
故答案为:C.
某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途“中,进行如下实验探究.
【实验一】探究浓硫酸的氧化性
将实验室常用的药品放入如右图所示的实验装置后,加热装置甲.(夹持和加热装置省略)
(1)该装置设计上存在明显缺陷,请指出:______.
(2)写出装置甲中反应的化学方程式______.
(3)装置乙中的试剂是______.
【实验二】探究某硫酸亚铁盐固体是否变质
(4)请你帮助该同学完成如下实验方案:
【实验三】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数
查阅资料得知:工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2,示意图如图:
该同学用此法制取一定浓度的H2O2,并进行下列实验测定H2O2的质量分数.
①取5.00mL H2O2溶液(密度为1.00g/mL)置于锥形瓶中加水稀释,再加稀硫酸酸化;
②用0.1000mol/L KMnO4溶液滴定;
③用同样方法滴定,三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL.
回答下列问题:
(5)电解饱和KHSO4溶液时,阳极的电极反应式为______.
(6)操作②中,滴入第一滴KMnO4溶液,溶液紫红色消失很慢,随着滴定过程中Mn2+的增多,溶液紫红色消失速率加快.Mn2+的作用是______.
(7)写出该滴定反应的离子方程式:______.
(8)原H2O2溶液中溶质的质量分数为______.
正确答案
解:(1)装置乙中有瓶塞,当气压达到一定程度时,这样产生的尾气不会进入瓶中,达不到尾气处理装置,
故答案为:装置乙不应有瓶塞;
(2)装置是固体和浓硫酸的反应,金属铜、非金属单质C等均可以和浓硫酸反应,即Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (或C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O)
(3)尾气处理二氧化硫的溶液是氢氧化钠或是氢氧化钾,故答案为:氢氧化钠溶液(或氢氧化钾溶液等);
(4)亚铁离子易很容易被氧化为三价铁离子,可以用硫氰酸钾来检验,即三价铁离子往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液;若溶液变为红色,说明该固体已变质,若溶液未变红色,说明该固体没有变质,
故答案为:三价铁离子往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液;若溶液变为红色,说明该固体已变质,若溶液未变红色,说明该固体没有变质;
(5)电解饱和KHSO4溶液时,阳极是阴离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为2HSO4--2e-=S2O82-+2H+(或2SO42--2e-=S2O82-),故答案为:2HSO4--2e-=S2O82-+2H+(或2SO42--2e-=S2O82-);
(6)在双氧水的分解过程中,高锰酸钾具有氧化性,对应的还原产物是锰离子,当加入第一滴KMnO4溶液,溶液紫红色消失很慢,随着滴定过程中Mn2+的增多,溶液紫红色消失速率加快,可见是锰离子起到催化剂的作用,
故答案为:催化剂(或加快反应速率);
(7)高锰酸根离子有强氧化性,可以将双氧水氧化,原理方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,
故答案为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑;
(8)三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL,则体积平均值为:20.00mL,则消耗高锰酸根的量:0.1mol/L×0.02L=0.002mol,设双氧水的物质的量为n,则
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
2 5
0.002mol n
解得n=0.005mol,所以双氧水的质量为:0.005mol×34g/mol=0.17g,双氧水的质量分数=×100%=3.4%,故答案为:3.4%.
解析
解:(1)装置乙中有瓶塞,当气压达到一定程度时,这样产生的尾气不会进入瓶中,达不到尾气处理装置,
故答案为:装置乙不应有瓶塞;
(2)装置是固体和浓硫酸的反应,金属铜、非金属单质C等均可以和浓硫酸反应,即Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (或C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O)
(3)尾气处理二氧化硫的溶液是氢氧化钠或是氢氧化钾,故答案为:氢氧化钠溶液(或氢氧化钾溶液等);
(4)亚铁离子易很容易被氧化为三价铁离子,可以用硫氰酸钾来检验,即三价铁离子往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液;若溶液变为红色,说明该固体已变质,若溶液未变红色,说明该固体没有变质,
故答案为:三价铁离子往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液;若溶液变为红色,说明该固体已变质,若溶液未变红色,说明该固体没有变质;
(5)电解饱和KHSO4溶液时,阳极是阴离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为2HSO4--2e-=S2O82-+2H+(或2SO42--2e-=S2O82-),故答案为:2HSO4--2e-=S2O82-+2H+(或2SO42--2e-=S2O82-);
(6)在双氧水的分解过程中,高锰酸钾具有氧化性,对应的还原产物是锰离子,当加入第一滴KMnO4溶液,溶液紫红色消失很慢,随着滴定过程中Mn2+的增多,溶液紫红色消失速率加快,可见是锰离子起到催化剂的作用,
故答案为:催化剂(或加快反应速率);
(7)高锰酸根离子有强氧化性,可以将双氧水氧化,原理方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,
故答案为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑;
(8)三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL,则体积平均值为:20.00mL,则消耗高锰酸根的量:0.1mol/L×0.02L=0.002mol,设双氧水的物质的量为n,则
2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
2 5
0.002mol n
解得n=0.005mol,所以双氧水的质量为:0.005mol×34g/mol=0.17g,双氧水的质量分数=×100%=3.4%,故答案为:3.4%.
某研究人员应用如图所表示的方法研究物质的性质,其中气体A的主要成分是氯气,杂质是空气和水蒸气.请完成下列问题:
(1)浓硫酸的作用是______.
(2)通入Cl2后,从集气瓶B中干燥的红色布条的现象可得出的结论是______;从集气瓶C中湿润的红色布条的现象可得出的结论是______.
(3)从物质性质的方面来看,这样的实验设计还存在事故隐患,请在图D处绘出应添加的装置图.
(4)为了确证是HClO起漂白作用,你认为还应增加的实验是______.
正确答案
除去Cl2中的水蒸气
干燥的Cl2不能使有色布条褪色(或干燥的Cl2无漂白性)
湿润的Cl2能使有色布条褪色(或湿润的Cl2有漂白性)
稀盐酸是否能使有色布条褪色
解析
解:(1)浓硫酸具有吸水性,可用于除去氯气中的水蒸气,
故答案为:除去Cl2中的水蒸气;
(2)通入Cl2后,集气瓶B中干燥的有色布条不褪色,可说明干燥的氯气不能使有色布条褪色,集气瓶C中湿润的有色布条,可说明湿润的氯气能使有色布条褪色,
故答案为:干燥的Cl2不能使有色布条褪色(或干燥的Cl2无漂白性);湿润的Cl2能使有色布条褪色(或湿润的Cl2有漂白性);
(3)氯气有毒,不能排放在空气中,应加尾气处理装置,如图:,
故答案为:;
(4)由Cl2+H2O⇌HCl+HClO可知,生成盐酸和HClO,则设计一个实验为验证HCl是否有漂白性,操作方法是在一个红色布条上滴加盐酸,布条无变化,排除氯化氢的漂白性,就证明起漂白作用的物质而次氯酸,
故答案为:稀盐酸是否能使有色布条褪色.
某研究性学习小组进行二氧化硫的制备实验探究.
(1)当用过量的铁粉与浓硫酸在加热条件下反应时,发现生成的气体冷却后体积比理论计算所得二氧化硫的体积要多,请你推测可能的原因并说明验证的方法:
①可能原因:______.
②验证方法:______.
(2)当用铜与浓硫酸反应制备二氧化硫时发现,铜与热的浓硫酸反应后没有得到预期的蓝色溶液,而是得到白色沉淀.
①请你预测可能的原因:______;
②验证白色沉淀主要成分的方法是______.
正确答案
解:(1)①可能原因为:随着反应的进行,硫酸的浓度不断减小,当反应进行一段时间后,浓硫酸转化为稀硫酸,稀硫酸与铁反应不产生SO2,而是产生H2,从反应方程式中可以看出,消耗等量的硫酸,产生H2的体积要多于SO2,
故答案为:随着反应的进行,浓硫酸转化为稀硫酸,稀硫酸与铁反应生成H2,所以生成的气体体积比理论计算所得二氧化硫的体积要多;
②验证方法:将气体通入品红溶液,若红色褪去,说明含有SO2,继续将气体依次通入过量的酸性高锰酸钾、浓硫酸,然后将气体点燃,产物冷却后,若能使无水硫酸铜变蓝,证明此气体为H2,
故答案为:将气体通入品红溶液,若红色褪去,说明含有SO2,继续将气体依次通入过量的酸性高锰酸钾、浓硫酸,然后将气体点燃,产物冷却后,若能使无水硫酸铜变蓝,证明此气体为H2;
(2)①因为硫酸铜粉末为白色,而硫酸铜溶液为蓝色,所以没有得到预期的蓝色溶液,而是得到白色沉淀可能原因:①浓硫酸具有吸水性,使水合硫酸铜失水呈白色②硫酸铜固体难溶于浓硫酸,
故答案为:浓硫酸具有吸水性,使水合硫酸铜失水呈白色,或硫酸铜固体难溶于浓硫酸;
②验证白色沉淀主要成分的方法为:将盛有反应物的反应容器中的混合物小心倒入盛有水的烧杯中,边倒边搅拌,可以发现白色沉淀溶解,溶液变蓝色,从而证明其为硫酸铜,
故答案为:将盛有反应物的反应容器中的混合物小心倒入盛有水的烧杯中,边倒边搅拌,可以发现白色沉淀溶解,溶液变蓝色,从而证明其为硫酸铜.
解析
解:(1)①可能原因为:随着反应的进行,硫酸的浓度不断减小,当反应进行一段时间后,浓硫酸转化为稀硫酸,稀硫酸与铁反应不产生SO2,而是产生H2,从反应方程式中可以看出,消耗等量的硫酸,产生H2的体积要多于SO2,
故答案为:随着反应的进行,浓硫酸转化为稀硫酸,稀硫酸与铁反应生成H2,所以生成的气体体积比理论计算所得二氧化硫的体积要多;
②验证方法:将气体通入品红溶液,若红色褪去,说明含有SO2,继续将气体依次通入过量的酸性高锰酸钾、浓硫酸,然后将气体点燃,产物冷却后,若能使无水硫酸铜变蓝,证明此气体为H2,
故答案为:将气体通入品红溶液,若红色褪去,说明含有SO2,继续将气体依次通入过量的酸性高锰酸钾、浓硫酸,然后将气体点燃,产物冷却后,若能使无水硫酸铜变蓝,证明此气体为H2;
(2)①因为硫酸铜粉末为白色,而硫酸铜溶液为蓝色,所以没有得到预期的蓝色溶液,而是得到白色沉淀可能原因:①浓硫酸具有吸水性,使水合硫酸铜失水呈白色②硫酸铜固体难溶于浓硫酸,
故答案为:浓硫酸具有吸水性,使水合硫酸铜失水呈白色,或硫酸铜固体难溶于浓硫酸;
②验证白色沉淀主要成分的方法为:将盛有反应物的反应容器中的混合物小心倒入盛有水的烧杯中,边倒边搅拌,可以发现白色沉淀溶解,溶液变蓝色,从而证明其为硫酸铜,
故答案为:将盛有反应物的反应容器中的混合物小心倒入盛有水的烧杯中,边倒边搅拌,可以发现白色沉淀溶解,溶液变蓝色,从而证明其为硫酸铜.
某化学兴趣小组设计如图所示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.下列说法不正确的是( )
正确答案
解析
解:碳与浓硫酸反应的化学方程式为: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,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正确;
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D.
科学探究的基本程序包括形成问题、建立假设、设计研究方案、检验假设、表达或交流结果等.某同学欲用如图装置可用来探究浓硫酸与木炭粉的加热条件下反应产生的所有气体产物,请填写下列空白:
(1)写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式______
(2)②中A瓶品红的作用是______.B瓶酸性高锰酸钾的作用______C瓶品红溶液的作用是______.
(3)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③:则可以检出的物质是______,不能检出的物质是______.
(4)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则不能检出的物质是______.
(5)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则不能检出的物质是______.
正确答案
C+2H2SO4(浓)2S02↑+C02↑+2H2O
检验有无S02生成
除去生成的S02气体
检验S02是否除尽
CO2、SO2
H2O
CO2、SO2
H2O
解析
解:(1)木炭粉与浓硫酸反应生成SO2和CO2,反应的方程式为:C+2H2SO4(浓)2S02↑+C02↑+2H2O,
故答案为:C+2H2SO4(浓)2S02↑+C02↑+2H2O;
(2)SO2能使品红溶液褪色以及酸性高锰酸钾溶液褪色,②中A瓶品红的作用是检验有无S02生成,B瓶酸性高锰酸钾的作用除去生成的S02气体,C瓶品红溶液的作用是检验S02是否除尽,从而避免的二氧化硫对二氧化碳的检验的干扰,
故答案为:检验有无S02生成;除去生成的S02气体;检验S02是否除尽;
(2)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②可以检验并除去二氧化硫,①可以检验水的存在,但是不一定是混合气体中的水,③可以检验二氧化碳的存在,
故答案为:CO2、SO2;H2O;
(3)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,通过①可以确定水的存在,二氧化硫和二氧化碳都能够使澄清石灰水变浑浊,则无法检验CO2、SO2,
故答案为:CO2、SO2;
(4)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,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,但是①检验时一定会有水,这些水必要一定是原来混合气体中的水,所以不能检验出水,
故答案为:H2O.
下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭加热条件下反应产生的所有气体产物
(1)写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式______.
(2)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,则可以检出的物质是______;不能检出的物质是______.
(3)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是_______;不能检出的物质是______.
(4)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是______;不能检出的物质是______.
正确答案
解:(1)碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫以及水,即C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(2)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②可以检验并除去二氧化硫,①可以检验水的存在,但是不一定是混合气体中的水,③可以检验二氧化碳的存在,
故答案为:CO2、SO2;H2O;
(3)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,①可以确定水的存在,但是③既可以是二氧化碳的性质又可以是二氧化硫的性质,故答案为:H2O;CO2、SO2;
(4)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,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,但是①检验时一定会有水,这些水必要一定是原来混合气体中的水,故答案为:CO2、SO2;H2O.
解析
解:(1)碳可以和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫以及水,即C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(2)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②可以检验并除去二氧化硫,①可以检验水的存在,但是不一定是混合气体中的水,③可以检验二氧化碳的存在,
故答案为:CO2、SO2;H2O;
(3)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,①可以确定水的存在,但是③既可以是二氧化碳的性质又可以是二氧化硫的性质,故答案为:H2O;CO2、SO2;
(4)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,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,但是①检验时一定会有水,这些水必要一定是原来混合气体中的水,故答案为:CO2、SO2;H2O.
为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用如图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是______.(选填序号):
①A→C→D→F→E→B ②A→F→E→C→D→B
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?乙中______,丙中______.
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是______.
(4)写出甲中反应的化学方程式______.
正确答案
②
出现白色沉淀
品红未褪色
除去SO2
C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
解析
解:(1)根据实验室浓H2SO4氧化木炭的反应原理、条件,固液加热下反应,进行选择发生装置,高锰酸钾可氧化二氧化硫,用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,可通过二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊确认,所以连接顺序为:A→F→E→C→D→B,
故答案为:②;
(2)乙中为澄清的石灰水,澄清的石灰水和二氧化碳反应变浑浊,二氧化硫具有漂白性,二氧化硫能使品红褪色,丁装置用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色,
故答案为:出现白色沉淀;品红未褪色;
(3)二氧化碳和二氧化硫都能够使澄清石灰水变浑浊,为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,应先除去二氧化硫,酸性高锰酸钾溶液能够SO2,所以酸性高锰酸钾溶液的作用是除去二氧化硫,
故答案为:除去SO2;
(4)浓硫酸与碳反应发生氧化还原反应,生成二氧化碳和二氧化硫和水,碳和稀硫酸不反应,反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案为:C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O.
某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出).实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端浸入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方.以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录:
材料一:小组交流摘录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下的铜丝变黑,表面产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:,我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的无水CuSO4.
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S→Cu2S(黑色).
材料二:探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸,黑色变浅了些,溶液呈蓝色.
实验3:将溶液过滤得黑色颗粒状物质,经稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少.
根据上述材料回答下列问题
(1)A试管上方的长导管的作用是______;D、E两支试管中CCl4的作用是______.
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:______.
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,并有大量气泡冒出,已知SO2难溶于CCl4中,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.你的猜想是:______.设计实验验证你的猜想______.
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是______.(写化学式)
正确答案
解:(1)根据实验装置,长导管的作用一定是能导气,但气体在导管中时间一长就会冷凝,回流,二氧化硫和强碱的反应十分剧烈,可以采用四氯化碳的作用来达到防止倒吸现象的发生的目的,
故答案为:导气、冷凝、回流;防止倒吸;
(2)浓硫酸具有强氧化性,硫在加热时能和浓硫酸反应,反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,
故答案为:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O;
(3)猜想为:由于SO2产生的快而多且溶解度较大,Ca(OH)2溶解度很小,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故;Ca(HSO3)2能和强碱反应生成溶解度较小的亚硫酸钙,根据氢氧化钠溶液能够与亚硫酸氢钙反应生成亚硫酸钙进行检验,检验方案为:取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成,
故答案为:由于SO2产生的快而多且溶解度较大,Ca(OH)2溶解度很小,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故;取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成;
(4)将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色,说明黑色物质部分溶于稀硫酸,故答案为:CuO、CuS、Cu2S.
解析
解:(1)根据实验装置,长导管的作用一定是能导气,但气体在导管中时间一长就会冷凝,回流,二氧化硫和强碱的反应十分剧烈,可以采用四氯化碳的作用来达到防止倒吸现象的发生的目的,
故答案为:导气、冷凝、回流;防止倒吸;
(2)浓硫酸具有强氧化性,硫在加热时能和浓硫酸反应,反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,
故答案为:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O;
(3)猜想为:由于SO2产生的快而多且溶解度较大,Ca(OH)2溶解度很小,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故;Ca(HSO3)2能和强碱反应生成溶解度较小的亚硫酸钙,根据氢氧化钠溶液能够与亚硫酸氢钙反应生成亚硫酸钙进行检验,检验方案为:取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成,
故答案为:由于SO2产生的快而多且溶解度较大,Ca(OH)2溶解度很小,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故;取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成;
(4)将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色,说明黑色物质部分溶于稀硫酸,故答案为:CuO、CuS、Cu2S.
为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生的SO2和CO2气体,设计了如图所示实验装置,a、b、c为止水夹,B是用于储气的气囊,D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉,浸有I2和淀粉的蓝色溶液的脱脂棉,
请回答下列问题:
(1)装置A、D中发生反应的化学方程式为______;______.
(2)实验前欲检查装置A的气密性,可以采取的操作是______;
(3)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快,因此设计了虚框部分的装置,则正确的操作顺序是______(用操作编号填写)
①向A装置中加入浓硫酸,加热,使A中产生的气体进入气囊B,当气囊中充入一定量气体时,停止加热;
②待装置A冷却,且气囊B的体积不再变化后,关闭止水夹a,打开止水夹b,慢慢挤压气囊,使气囊B中气体慢慢进入装置C中,待达到实验目的后,关闭止水夹b;
③打开止水夹a和c,关闭止水夹b;
(4)实验时,装置C中的现象为______;
(5)当D中产生______现象时,可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2,而不是SO2;
(6)装置D的作用为______.
正确答案
解:(1)装置A中浓硫酸有强氧化性,能将C氧化为二氧化碳;D中碘单质能将二氧化硫氧化为硫酸,故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI;
(2)设法使装置内外形成气压差,故答案为:关闭分液漏斗的活塞,打开止水夹a和b,关闭止水夹c,用手捂热(或微热)圆底烧瓶A,若C中有气泡冒出,移开手掌(或热源)后,C处导管内有水上升,则证明A装置的气密性良好;
(3)先使气体充满B,用B中气体进行试验,故答案为:③①②;
(4)二氧化硫能使品红溶液褪色,故答案为:品红溶液褪色;
(5)进气口一端脱脂棉蓝色变浅,出气口一端脱脂棉蓝色不变时出气口出的是二氧化碳,故答案为:进气口一端脱脂棉蓝色变浅,出气口一端脱脂棉蓝色不变;
(6)装置D的作用为除去SO2并检验SO2已被除净,故答案为:除去SO2并检验SO2已被除净.
解析
解:(1)装置A中浓硫酸有强氧化性,能将C氧化为二氧化碳;D中碘单质能将二氧化硫氧化为硫酸,故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI;
(2)设法使装置内外形成气压差,故答案为:关闭分液漏斗的活塞,打开止水夹a和b,关闭止水夹c,用手捂热(或微热)圆底烧瓶A,若C中有气泡冒出,移开手掌(或热源)后,C处导管内有水上升,则证明A装置的气密性良好;
(3)先使气体充满B,用B中气体进行试验,故答案为:③①②;
(4)二氧化硫能使品红溶液褪色,故答案为:品红溶液褪色;
(5)进气口一端脱脂棉蓝色变浅,出气口一端脱脂棉蓝色不变时出气口出的是二氧化碳,故答案为:进气口一端脱脂棉蓝色变浅,出气口一端脱脂棉蓝色不变;
(6)装置D的作用为除去SO2并检验SO2已被除净,故答案为:除去SO2并检验SO2已被除净.
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