- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
某班学生分成甲,乙两小组分别探究硫,氮及其化合物的性质:
(一)甲组同学用图1装置来探究浓硫酸与木炭粉加热反应并验证反应所产生的各种产物.
(1)装置甲中盛放浓硫酸的仪器a名称是______,装置甲中仪器b中发生反应的化学方程式为______
(2)实验中可观察到装置乙中,A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色.
A瓶溶液的作用是______,
D瓶溶液的现象是______.
(二)乙组同学用图2装置来证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球.(1)实验时,先将B装置下移,使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体,当C处产生白色沉淀时,立刻将B装置上提,使之与稀硝酸分离.该组学生设计此步操作的目的是______.
(2)装置E中开始时出现浅红棕色气体,用F向E中鼓入空气后,可观察到烧瓶E内气体颜色加深,产生上述现象的原因是______.
(3)一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是______
(4)装置D的作用是______.
正确答案
分液漏斗
C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
检验SO2
澄清石灰水变混浊
产生二氧化碳,排出装置中的空气
二氧化碳密度大于空气,未能排尽烧瓶中的空气,少量NO与空气中的氧气反应生成少量的红棕色的NO2;鼓入空气后,NO与氧气反应,生成大量的红棕色气体二氧化氮
二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸使白色沉淀碳酸钙溶解
吸收尾气,防止污染大气
解析
解:(一) (1)根据图示可知,仪器a为分液漏斗;仪器b中碳与浓硫酸加热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O,
故答案为:分液漏斗;C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O;
(2)根据图示装置及实验目的可知,要检验二氧化硫和二氧化碳气体,应该先用品红溶液检验二氧化硫,然后用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,再用品红溶液检验二氧化硫已经除尽,最后用澄清石灰水检验二氧化碳,所以装置A的作用是检验二氧化硫,装置D中澄清石灰水变浑浊证明产物中含有二氧化碳气体,
故答案为:检验SO2;澄清石灰水变混浊;
(二)(1)当B中的CaCO3与稀硝酸接触时,生成CO2气体.CO2气体可将A中空气排尽,以防止氧化生成的NO,
故答案为:产生二氧化碳,排出装置中的空气;
(2)由于CO2的密度大于空气的密度,因此E中采用向下排空气法是不能将空气排尽的.由于E中有残留的少量O2,因此当有NO生成时,E中有少量的NO2生成,从F鼓入空气时,E中生成的NO2增加,红棕色加深,
故答案为:二氧化碳密度大于空气,未能排尽烧瓶中的空气,少量NO与空气中的氧气反应生成少量的红棕色的NO2;鼓入空气后,NO与氧气反应,生成大量的红棕色气体二氧化氮;
(3)E中生成的NO2会被排入C,在C中与水反应生成硝酸,将原来生成的CaCO3沉淀溶解,
故答案为:二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸使白色沉淀碳酸钙溶解;
(4)D装置用来吸收尾气,防止污染环境,
故答案为:吸收尾气,防止污染大气.
下列是与硫元素相关的一系列实验,根据图所示实验回答下列问题:
(1)试管C口部的棉团上发生反应的离子方程式是______.
(2)反应一段时间后,将B试管中的溶液加热,可以观察到______.试管C中溶液变浑浊,则证明SO2具有______性.
(3)试管C口部的棉团既可浸碱溶液,又可浸NaHCO3溶液,其作用是______,如果浸NaHCO3溶液,则发生反应的化学方程式是______.
(4)如将B试管换成D试管,并从直立导管中向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是______、______、______、______(要求填二种化合物和二种单质的化学式).
(5)取下C试管,试管中溶液浑浊,煮沸后,再加入Na2S溶液并加热,溶液变澄清,经测定溶液中主要存在一种摩尔质量为128g/mol的阴离子(反应①).向该澄清液中加入氯水,溶液仍然澄清(反应②),加入氯化钡可得一种不溶于稀盐酸的白色沉淀,写出反应①和反应②的离子方程式______.
正确答案
SO2+2OH-=SO32-+H2O
溶液由无色变成红色
氧化
吸收有害气体,防止污染空气
NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2或2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2↑+H2O
NH3
NO2
Cl2
O2
3S+S2-=S42-;S42-+13Cl2+16H2O=26Cl-+4SO42-+32H+
解析
解:(1)A中使铜与浓硫酸在加热条件下反应生成了二氧化硫气体,通过BC后,由于二氧化硫是大气污染气体,不能排放到大气中,需要进行尾气处理吸收,所以浸氢氧化钠溶液的棉花团是吸收二氧化硫的作用,
反应离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+H2O,故答案为:SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(2)二氧化硫通过盛品红的B试管,红色褪去,说明了二氧化硫的漂白性,二氧化硫的漂白作用是二氧化硫生成的亚硫酸与品红结合成不稳定的无色物质,加热会恢复红色;试管C中溶液变浑浊是因为发生了反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O,反应中二氧化硫做氧化剂,故答案为:溶液由无色变成红色,氧化;
(3)试管C口部的棉团浸NaHCO3溶液,是利用碳酸氢钠溶液的碱性和酸性氧化物二氧化硫反应,吸收污染气体,防止污染大气,反应的化学方程式为NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2 (或2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2↑+H2O)
故答案为:吸收有害气体,防止污染空气;NaHCO3+SO2=NaHSO3+CO2 (或2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2↑+H2O);
(4)将B试管换成D试管,并从直立导管中向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,是因为二氧化硫不与氯化钡溶液反应,通入的气体需要满足把二氧化硫转化为盐或把二氧化硫氧化为硫酸,如碱性气体NH3、做氧化剂的气体如Cl2、
O2、O3、NO2、Cl2O等,要求填二种化合物和二种单质的化学式;故答案为:NH3 NO2 Cl2 O2;
(5)C试管中溶液浑浊的反应化学方程式2H2S+SO2=3S↓+2H2O,煮沸后,再加入Na2S溶液并加热,溶液变澄清说明硫单质溶解,根据经测定溶液中主要存在一种摩尔质量为128g/mol的阴离子,只有形成络合物Na2S4,所以反应的离子方程式为
3S+S2-=S42-,向该澄清液中加入氯水,溶液仍然澄清,加入氯化钡可得一种不溶于稀盐酸的白色沉淀,说明氯气把S42-氧化为硫酸,结合反应的原子守恒和电荷守恒,书写配平得到离子方程式为S42-+13Cl2+16H2O=26Cl-+4SO42-+32H+,
故答案为:3S+S2-=S42-;S42-+13Cl2+16H2O=26Cl-+4SO42-+32H+
某研究性学习小组为探究Cu与浓H2SO4的反应及其产物SO2的性质,设计如图1实验装置:
(1)写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:______;浸有碱液的棉花的作用是______.
(2)该小组同学在实验中发现以上实验装置有相当多不足之处,如实验不够安全和易造成环境污染等.为改进实验和更多地了解SO2的性质,经过同学问的讨论和与老师的交流,设计了如图2实验装置.
①请写出长导管B的作用______ (只写一点就可).
②对试管A中的浓H2SO4和铜片进行加热,发现E试管中有气泡逸出,品红溶液很快褪色,但最终未见D试管中氢氧化钡溶液出现浑浊.为探究D试管中未出现浑浊的原因,该小组同学在化学手册中只查阅到下列物质常温下的溶解度数据:
请你应用类比研究方法帮他们预测D试管未出现浑浊的原因:______.
③为验证D试管中溶液的组成,进行了下列实验,请你帮他们完成下列实验内容:
正确答案
解:(1)浓硫酸把铜氧化成硫酸铜,本身被还原成二氧化硫,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;二氧化硫有毒,具有酸性氧化物的通性,可与碱反应生成盐和水,所以可用碱液吸收二氧化硫,防止污染空气.
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;吸收SO2防止污染空气;
(2)①从安全角度考虑可能发挥的作用,从防倒吸来看,长导管起平衡内外压强的作用;从环保角度看,装置中有未排出的二氧化硫,可从B导管通入空气,以便把装置中残留的二氧化硫排出被碱吸收,防止拆除装置使二氧化硫污染大气,
故答案为:防止C中的液体倒吸(或检验反应时导管是否堵塞或拆卸装置前从B管口向试管A中大量鼓气,以排尽A中的SO2气体,不会产生污染等);
②根据表中CaCO3、Ca(HCO3)2的溶解度可知,Ca(HCO3)2的溶解度远大于CaCO3,由此类比Ba(HSO3)2的溶解度远大于BaSO3,预测了D试管未出现浑浊的原因是生成了溶解度较大的Ba(HSO3)2,
故答案为:生成了溶解度较大的Ba(HSO3)2;
③Ba(HSO3)2和HCl反应的方程式为:Ba(HSO3)2+2HCl═BaCl2+2H2O+2SO2↑,二氧化硫为酸性气体遇石蕊变红,所以现象为:试管中有气泡产生,湿润的蓝色石蕊试纸变红;
Ba(HSO3)2为酸式盐,能够与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钡沉淀,所以加入试剂为氢氧化钠溶液,反应的方程式为:Ba(HSO3)2+2NaOH═BaSO3↓+H2O+Na2SO3,所以看到的现象为有浑浊出现,
故答案为:试管中有气泡产生,湿润的蓝色石蕊试纸变红;NaOH溶液;试管中出现浑浊.
解析
解:(1)浓硫酸把铜氧化成硫酸铜,本身被还原成二氧化硫,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;二氧化硫有毒,具有酸性氧化物的通性,可与碱反应生成盐和水,所以可用碱液吸收二氧化硫,防止污染空气.
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;吸收SO2防止污染空气;
(2)①从安全角度考虑可能发挥的作用,从防倒吸来看,长导管起平衡内外压强的作用;从环保角度看,装置中有未排出的二氧化硫,可从B导管通入空气,以便把装置中残留的二氧化硫排出被碱吸收,防止拆除装置使二氧化硫污染大气,
故答案为:防止C中的液体倒吸(或检验反应时导管是否堵塞或拆卸装置前从B管口向试管A中大量鼓气,以排尽A中的SO2气体,不会产生污染等);
②根据表中CaCO3、Ca(HCO3)2的溶解度可知,Ca(HCO3)2的溶解度远大于CaCO3,由此类比Ba(HSO3)2的溶解度远大于BaSO3,预测了D试管未出现浑浊的原因是生成了溶解度较大的Ba(HSO3)2,
故答案为:生成了溶解度较大的Ba(HSO3)2;
③Ba(HSO3)2和HCl反应的方程式为:Ba(HSO3)2+2HCl═BaCl2+2H2O+2SO2↑,二氧化硫为酸性气体遇石蕊变红,所以现象为:试管中有气泡产生,湿润的蓝色石蕊试纸变红;
Ba(HSO3)2为酸式盐,能够与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钡沉淀,所以加入试剂为氢氧化钠溶液,反应的方程式为:Ba(HSO3)2+2NaOH═BaSO3↓+H2O+Na2SO3,所以看到的现象为有浑浊出现,
故答案为:试管中有气泡产生,湿润的蓝色石蕊试纸变红;NaOH溶液;试管中出现浑浊.
为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验.
实验Ⅰ反应产物的定性探究
按如图装置(固定装置已略去)进行实验
(1)F烧杯中的溶液是______.
(2)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是______.
(3)实验结束时,撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是______.
(4)实验结束后,证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是______.
(5)为说明浓硫酸中的水会否影响B装置现象的判断,还须进行一次实验.实验方案为______.
实验Ⅱ反应产物的定量探究
(6)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,经查阅文献获得下列资料.
资料1:
资料2:X射线晶体分析表明,铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种.
仅由上述资料可得出的正确结论是______.
a.铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b.硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质
c.该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15mol•L-1
d.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失
(7)为测出硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00mL溶液,取该溶液25.00mL加入足量KI溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用b mol•L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL.若反应消耗铜的质量为ag,则硫酸铜的产率为______.
(已知:2Cu2++4I-=2CuI+I2,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
正确答案
解:(1)装置中是铜和浓硫酸加热反应生成的气体中含有二氧化硫,二氧化硫是污染性的气体,不能排放到空气中,需要最后用氢氧化钠溶液吸收,
故答案为:氢氧化钠溶液;
(2)证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素,利用元素化合价变化生成的产物分析判断,若生成氢气,D装置会黑色变化为红色,若生成二氧化硫E装置中品红会褪色,所以证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的实验现象是,D装置中氧化铜黑色不变化,说明无氢气生成,E装置中品红试液褪色说明生成了二氧化硫气体,
故答案为:D装置中黑色固体颜色无变化,E装置中溶液褪色;
(3)实验结束时,拉起铜丝,撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是关闭K1,K2,防止CE中的溶液倒吸,炸裂玻璃管,故答案为:拉起铜丝,关闭K1,K2;
(4)验证生成的溶液中含有铜离子,需要把试管中的液体倒入水中溶解,观察是否出现蓝色溶液,将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中,并不断搅拌,出现蓝色溶液证明含有铜离子,
故答案为:将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中,并不断搅拌;
(5)利用装置中铜不与浓硫酸接触反应,不放入铜丝反应,观察B装置是否变蓝,若不变蓝证明浓硫酸中的水不影响实验,若无水硫酸铜出现变蓝,说明浓硫酸中的水会影响实验,
故答案为:使用上述装置,不放入铜丝进行实验,观察无水硫酸铜是否变蓝;
(6)依据图表数据分析可知,浓度不同时出现黑色物质的时间随浓度增大减小,浓度为18mol/L时生成的黑色物质不能消失;
a.分析过程可知.发生的反应过程中生成二氧化硫和硫酸铜的反应过程中有奇谈反应发生生成黑色物质,铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个,故A符合;
b.图表数据分析可知硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质,故B符合;
c.浓硫酸和铜的反应浓度小于15mol/L也可能出现黑色物质,出现的时间长,该反应发生的条件不一定是硫酸浓度≥15mol•L-1,故C不符合;
d.图表数据中,18mol/L的浓硫酸,出现褐色物质的时间短,黑色物质难以消失,所以硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失,故d符合;
故答案为:abd;
(7)2Cu2++4I-=2CuI+I2,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,分析反应可知,Cu2+~I2~22S2O32-,将该反应所得溶液中和后配制成250.00mL溶液,取该溶液25.00mL加入足量KI溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用b mol•L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL.若反应消耗铜的质量为ag,则生成硫酸铜的产率可以计算铜元素的产率即用铜元素物质的量计算产率,设25ml溶液中生成铜离子物质的量为x;
2Cu2+~I2~2S2O32-,
2 2
x b mol•L-1×V×10-3L
x=bV×10-3mol
250ml溶液中铜离子物质的量=bV×10-2mol;
硫酸铜的产率=×100%=
故答案为;.
解析
解:(1)装置中是铜和浓硫酸加热反应生成的气体中含有二氧化硫,二氧化硫是污染性的气体,不能排放到空气中,需要最后用氢氧化钠溶液吸收,
故答案为:氢氧化钠溶液;
(2)证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素,利用元素化合价变化生成的产物分析判断,若生成氢气,D装置会黑色变化为红色,若生成二氧化硫E装置中品红会褪色,所以证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的实验现象是,D装置中氧化铜黑色不变化,说明无氢气生成,E装置中品红试液褪色说明生成了二氧化硫气体,
故答案为:D装置中黑色固体颜色无变化,E装置中溶液褪色;
(3)实验结束时,拉起铜丝,撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是关闭K1,K2,防止CE中的溶液倒吸,炸裂玻璃管,故答案为:拉起铜丝,关闭K1,K2;
(4)验证生成的溶液中含有铜离子,需要把试管中的液体倒入水中溶解,观察是否出现蓝色溶液,将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中,并不断搅拌,出现蓝色溶液证明含有铜离子,
故答案为:将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中,并不断搅拌;
(5)利用装置中铜不与浓硫酸接触反应,不放入铜丝反应,观察B装置是否变蓝,若不变蓝证明浓硫酸中的水不影响实验,若无水硫酸铜出现变蓝,说明浓硫酸中的水会影响实验,
故答案为:使用上述装置,不放入铜丝进行实验,观察无水硫酸铜是否变蓝;
(6)依据图表数据分析可知,浓度不同时出现黑色物质的时间随浓度增大减小,浓度为18mol/L时生成的黑色物质不能消失;
a.分析过程可知.发生的反应过程中生成二氧化硫和硫酸铜的反应过程中有奇谈反应发生生成黑色物质,铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个,故A符合;
b.图表数据分析可知硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质,故B符合;
c.浓硫酸和铜的反应浓度小于15mol/L也可能出现黑色物质,出现的时间长,该反应发生的条件不一定是硫酸浓度≥15mol•L-1,故C不符合;
d.图表数据中,18mol/L的浓硫酸,出现褐色物质的时间短,黑色物质难以消失,所以硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失,故d符合;
故答案为:abd;
(7)2Cu2++4I-=2CuI+I2,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,分析反应可知,Cu2+~I2~22S2O32-,将该反应所得溶液中和后配制成250.00mL溶液,取该溶液25.00mL加入足量KI溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用b mol•L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL.若反应消耗铜的质量为ag,则生成硫酸铜的产率可以计算铜元素的产率即用铜元素物质的量计算产率,设25ml溶液中生成铜离子物质的量为x;
2Cu2+~I2~2S2O32-,
2 2
x b mol•L-1×V×10-3L
x=bV×10-3mol
250ml溶液中铜离子物质的量=bV×10-2mol;
硫酸铜的产率=×100%=
故答案为;.
某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如图装置进行有关实验:
请回答下列问题:
(1)试管Ⅰ中发生反应的化学方程式为______;
(2)可抽动铜丝的作用是______;
(3)试管Ⅱ中现象为______,可证明______,试管Ⅲ中现象为______;可证明______;
(4)试管Ⅲ的管口用浸有碱(NaOH溶液)的棉团塞住其作用是______;发生反应的化学方程式为______.
正确答案
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
抽动铜丝,以随时中止反应
品红溶液褪色
SO2具有漂白性
石蕊溶液显红色
SO2溶于水显酸性
吸收SO2气体,防止空气污染
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
解析
解:(1)试管Ⅰ中铜与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化硫,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)通过抽动铜丝,以随时中止反应,避免浪费原料、减少污染气体的产生,
故答案为:抽动铜丝,以随时中止反应;
(3)二氧化硫具有漂白性,所以试管Ⅱ中品红溶液褪色;二氧化硫为酸性氧化物,能够与水反应生成亚硫酸,所以试管Ⅲ中的石蕊溶液显红色,证明了二氧化硫的水溶液显示酸性,
故答案为:品红溶液褪色;SO2具有漂白性;石蕊溶液显红色;SO2溶于水显酸性;
(4)二氧化硫有毒,多余的气体不能直接排放,需要用氢氧化钠溶液吸收SO2气体,防止空气污染,反应的化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,
故答案为:吸收SO2气体,防止空气污染;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O.
某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如图系列实验.
【实验1】铜与浓硫酸反应,某化学兴趣小组同学分别设计如下所示的三套实验装置:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为______.
(2)该小组同学对这三套装置进行了评价,认为甲和乙装置各有优缺点,甲装置的优点是______,乙装置的优点是______.
(3)丙装置综合了甲和乙的优点,是一套比较合理的装置,试管C中是NaOH溶液,A中玻璃管可起到防止B中品红溶液倒吸的作用,其原理是______.为使装置中残留气体完全被C溶液吸收,可采取的操作是______.
【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,进行了如图的实验:
(4)试管内的白色固体是______
(5)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为______.
(6)最终小组同学对固体甲的成分的判断认为:CuO和Cu2O至少有一种;固体甲中若没有Cu2O,则Cu2S一定______(有/没有).
正确答案
解:(1)装置A中Cu和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应条件为加热,化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)甲装置的优点尾气二氧化硫能被蘸有氢氧化钠溶液的棉花吸收,乙装置的优点是铜丝抽出反应停止,节省药品或控制反应的进行,
故答案为:有尾气处理装置;铜丝抽出反应停止,节省药品或控制反应的进行;
(3)倒吸是装置内压强低于外界大气压所致,玻璃管可以平衡内外压强,A中气压不会急剧减小或减少太多,可从玻璃管通入空气把装置内的二氧化硫排到C中被吸收,
故答案为:玻璃管可以平衡内外压强,A中气压不会急剧减小或减少太多; 从玻璃管中通入大量空气;
(4)铜和浓硫酸反应生成硫酸铜,加热的情况下,由于A容器中出现大量白色烟雾,导致溶剂减少,且浓硫酸具有吸水性,所以会析出白色固体硫酸铜,
故答案为:无水CuSO4;
(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.
故答案为:有.
解析
解:(1)装置A中Cu和浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应条件为加热,化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)甲装置的优点尾气二氧化硫能被蘸有氢氧化钠溶液的棉花吸收,乙装置的优点是铜丝抽出反应停止,节省药品或控制反应的进行,
故答案为:有尾气处理装置;铜丝抽出反应停止,节省药品或控制反应的进行;
(3)倒吸是装置内压强低于外界大气压所致,玻璃管可以平衡内外压强,A中气压不会急剧减小或减少太多,可从玻璃管通入空气把装置内的二氧化硫排到C中被吸收,
故答案为:玻璃管可以平衡内外压强,A中气压不会急剧减小或减少太多; 从玻璃管中通入大量空气;
(4)铜和浓硫酸反应生成硫酸铜,加热的情况下,由于A容器中出现大量白色烟雾,导致溶剂减少,且浓硫酸具有吸水性,所以会析出白色固体硫酸铜,
故答案为:无水CuSO4;
(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.
故答案为:有.
某同学设计如下实验装置探究硫酸与金属、非金属的反应、验证其产物,并探究随着反应的进行,硫酸性质发生的变化.根据实验要求回答相关问题:
F装置用于检验二氧化碳.A中圆底烧瓶中装有只含碳的生铁,分液漏斗中装有18mol•L-1的硫酸.供选择的试剂(可重复使用)有:品红溶液、无水硫酸铜粉未、酸性高锰酸钾溶液、氧化铜、澄清的石灰水、碱石灰.
(1)打开分液漏斗的活塞,A装置中发生的反应6H2SO4(浓)+2FeFe2(SO4)3+6H2O↑+3SO2↑和______(用化学方程式表示),随反应的进行,硫酸的浓度变稀,又发生反应:______(用化学方程式表示).
(2)B装置中的试剂是______,
(3)E装置中的作用是______.
(4)G装置中的试剂是______,现象是______.
(5)从安全角度考虑,应后点燃______的酒精灯(填“A”或“G”).你认为本实验尾气是否需要处理?______(填“是”或“否”),如需处理,具体方案是______.
正确答案
解:(1)生铁中的碳与浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;浓硫酸变成稀硫酸后,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,
故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(2)为了避免后面溶液对水的检验的干扰,需要先用无水硫酸铜粉末检验水,所以B中盛放的为无水硫酸铜粉末,
故答案为:无水硫酸铜粉末;
(3)用C装置的品红溶液检验二氧化硫气体,用D中的酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,为了避免二氧化硫对二氧化碳检验的干扰,则E中应该盛放品红溶液用于检验二氧化硫是否除尽,然后用F中的澄清石灰水检验二氧化碳,
故答案为:检验二氧化碳是否除尽,避免其对二氧化碳的检验造成干扰;
(4)该反应中有氢气生成,需要用氢气还原氧化铜的反应检验,所以G装置中盛放的为氧化铜,氢气在加热条件下能够将黑色的氧化铜还原成红色的铜,
故答案为:氧化铜;黑色粉末变成红色粉末;
(5)氢气为引燃气体,纯度不足容易发生爆炸,所以需要先点燃A处酒精灯,将装置中空气排净后再点燃G处酒精灯;氢气为易燃气体,排放到空气中容易发生爆炸,需要使用尾气吸收装置,可以用气球收集H处导管排出的尾气,也可以在H处放一盏燃着的酒精灯将氢气点燃,
故答案为:G;是;用气球收集H处导管排出的尾气(或在H处放一盏燃着的酒精灯).
解析
解:(1)生铁中的碳与浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;浓硫酸变成稀硫酸后,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,
故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(2)为了避免后面溶液对水的检验的干扰,需要先用无水硫酸铜粉末检验水,所以B中盛放的为无水硫酸铜粉末,
故答案为:无水硫酸铜粉末;
(3)用C装置的品红溶液检验二氧化硫气体,用D中的酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,为了避免二氧化硫对二氧化碳检验的干扰,则E中应该盛放品红溶液用于检验二氧化硫是否除尽,然后用F中的澄清石灰水检验二氧化碳,
故答案为:检验二氧化碳是否除尽,避免其对二氧化碳的检验造成干扰;
(4)该反应中有氢气生成,需要用氢气还原氧化铜的反应检验,所以G装置中盛放的为氧化铜,氢气在加热条件下能够将黑色的氧化铜还原成红色的铜,
故答案为:氧化铜;黑色粉末变成红色粉末;
(5)氢气为引燃气体,纯度不足容易发生爆炸,所以需要先点燃A处酒精灯,将装置中空气排净后再点燃G处酒精灯;氢气为易燃气体,排放到空气中容易发生爆炸,需要使用尾气吸收装置,可以用气球收集H处导管排出的尾气,也可以在H处放一盏燃着的酒精灯将氢气点燃,
故答案为:G;是;用气球收集H处导管排出的尾气(或在H处放一盏燃着的酒精灯).
在一支试管中放入一块很小的铜片,再加入少量浓硫酸,然后把试管固定在铁架台上.把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中.塞紧试管口,在玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花.给试管加热,观察现象.反应一段时间后,停止加热.回答下列问题:
(1)写出a处反应的化学方程式______.
(2)试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化为______.待试管中反应停止后,给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热,滤纸条的变化为______.
(3)待试管中的液体冷却后,将试管上层液体倒去,再将剩余物质慢慢加入水中,可观察溶液呈______色.
(4)玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是______,反应的化学方程式为______.
(5)若用浓度为18mol/L的浓硫酸100mL与过量的铜片,加热使之反应,则被还原的硫酸(选填“大于”、“等于”或“小于”)______0.9mol.
正确答案
解:(1)浓硫酸具有强氧化性,能和铜反应,被铜还原为二氧化硫,所以产物有生成的硫酸铜、二氧化硫和水;书写化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)二氧化硫能和有色物质生成无色物质,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以二氧化硫具有漂白性;但生成的无色物质不稳定,加热时会恢复原来的颜色.
故答案为:蘸有品红溶液的滤纸褪色;恢复红色;
(3)铜和浓硫酸在加热条件下能发生反应,生成硫酸铜,上层是硫酸,下层是生成的硫酸铜,溶于水显蓝色,
故答案为:蓝色;
(4)SO2是大气污染物,并能随意排放,则玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是吸收二氧化硫,防止污染,有关的方程式是Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,
故答案为:吸收二氧化硫,防止污染;Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2;
(5)由于在反应过程中,硫酸的浓度是逐渐降低的,而稀硫酸和铜不反应.硫酸的物质的量是18mol/L×0.1L=1.8mol,则根据Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O可知,被还原的硫酸小于0.9mol.
故答案为:小于.
解析
解:(1)浓硫酸具有强氧化性,能和铜反应,被铜还原为二氧化硫,所以产物有生成的硫酸铜、二氧化硫和水;书写化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)二氧化硫能和有色物质生成无色物质,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以二氧化硫具有漂白性;但生成的无色物质不稳定,加热时会恢复原来的颜色.
故答案为:蘸有品红溶液的滤纸褪色;恢复红色;
(3)铜和浓硫酸在加热条件下能发生反应,生成硫酸铜,上层是硫酸,下层是生成的硫酸铜,溶于水显蓝色,
故答案为:蓝色;
(4)SO2是大气污染物,并能随意排放,则玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是吸收二氧化硫,防止污染,有关的方程式是Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,
故答案为:吸收二氧化硫,防止污染;Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2;
(5)由于在反应过程中,硫酸的浓度是逐渐降低的,而稀硫酸和铜不反应.硫酸的物质的量是18mol/L×0.1L=1.8mol,则根据Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O可知,被还原的硫酸小于0.9mol.
故答案为:小于.
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______.
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
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.
为了验证Cu和 浓H2SO4反应的产物中有SO2和H2O,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置.B中有无水硫酸铜、C中有品红、D中有氢氧化钠溶液
(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______;
(2)仪器B、C应有怎样的实验现象才表明已检验出SO2和H2O?B中______,C中______;
(3)D中氢氧化钠溶液的作用是______
(4)写出A中反应的化学方程式______.
正确答案
解:(1)检验水用无水硫酸铜,检验SO2用品红溶液,因此先检测水再检测SO2,氢氧化钠溶液用于吸收多余的SO2,C、D中均长进短出,
故答案为:b;c;e;d;f;
(2)B中白色的无水硫酸铜变为蓝色,说明产物有水,二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色,因此C中的品红溶液褪色证明产物中含有SO2,
故答案为:白色固体变为蓝色;品红褪色;
(3)氢氧化钠溶液用于吸收多余的二氧化硫气体,防止空气污染,
故答案为:尾气处理;
(4)铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、SO2和H2O,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O.
解析
解:(1)检验水用无水硫酸铜,检验SO2用品红溶液,因此先检测水再检测SO2,氢氧化钠溶液用于吸收多余的SO2,C、D中均长进短出,
故答案为:b;c;e;d;f;
(2)B中白色的无水硫酸铜变为蓝色,说明产物有水,二氧化硫具有漂白性,可使品红溶液褪色,因此C中的品红溶液褪色证明产物中含有SO2,
故答案为:白色固体变为蓝色;品红褪色;
(3)氢氧化钠溶液用于吸收多余的二氧化硫气体,防止空气污染,
故答案为:尾气处理;
(4)铜与浓硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜、SO2和H2O,化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O.
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