- 氨硝酸硫酸
- 共7509题
某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应,设计了图1、图2所示装置进行实验.
(1)比较两实验装置,图2装置的优点是:①能更好的吸收有毒气体SO2,防止其污染环境; ②______.
(2)导气管e有两个主要作用:一是在反应过程中,因导管插入液面下,可起到“液封”作用阻止SO2气体逸出而防止污染环境;二是______.
(3)能说明有SO2气体产生的实验现象是______.C中发生反应的离子方程式:______
(4)反应一段时间后,用滴管吸取A试管中的溶液滴入适量水中为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:只含有Fe3+;Ⅱ:只含有Fe2+;Ⅲ:既有Fe3+又有Fe2+.
为验证Ⅱ、Ⅲ的可能性,选用如下试剂,填写下列空格:
A.稀HCl溶液 B.稀H2SO4硫酸 C.KSCN溶液 D.KMnO4溶液
E.NaOH溶液 F.淀粉KI溶液 G.H2O2溶液
验证Ⅱ:取试样,先滴加少量的______(填试剂序号,下同),振荡,再滴加少量的______,根据溶液颜色的变化可确定假设Ⅱ是否正确.
验证Ⅲ:步骤1.取试样,滴加少量的______(填试剂序号),溶液的颜色变______色.则试样中含有Fe3+,发生反应的离子方程式为______.
步骤2.再取适量的试样滴加到少量的______(填试剂序号),溶液的颜色变为______、色,则试样中含有Fe2+,此反应的离子方程式为:______.
正确答案
便于控制反应的发生和停止
停止加热时,能防止倒吸或平衡压强
品红溶液褪色
SO2+2OH-=SO32-+H2O
C
G
C(或F)
红(或蓝)
Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3或2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+
D
紫红色褪去或变浅
5Fe2++MO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
解析
解:(1)图2装置中Fe丝可以抽动,能控制反应的发生和停止,而且有尾气处理装置,
故答案为:便于控制反应的发生和停止;
(2)导气管e与外界连通,停止加热时能起到平衡压强防止倒吸的作用,
故答案为:停止加热时,能防止倒吸或平衡压强;
(3)二氧化硫具有漂白性,能是品红溶液褪色,所以若品红溶液褪色,证明有二氧化硫气体产生;二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,
故答案为:品红溶液褪色;SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(4)Ⅱ为只含有Fe2+,验证Ⅱ时,需要先加KSCN溶液,溶液不变红,然后再加H2O2溶液,若此时溶液变成红色,则证明只含有亚铁离子,
故答案为:C,G;
Ⅲ为既有Fe3+又有Fe2+;验证Ⅲ的方法为:步骤1:检验Fe3+,加KSCN溶液,变红色,发生的反应为:Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3;或加淀粉KI溶液,变蓝色,其反应为:2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+;
故答案为:C(或F);红(或蓝),Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3或2I-+2Fe3+=I2+2Fe2+;
步骤2.再验证亚铁离子,需要使用酸性高锰酸钾溶液,方法为:加酸性KMnO4溶液,高锰酸钾溶液褪色证明有二价铁离子,反应的离子方程式为:5Fe2++MO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,
故答案为:D;紫红色褪去或变浅;5Fe2++MO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O.
实验室用酒精和浓硫酸的混合物加热制取乙烯时,常因温度过高,使生成的乙烯混有少量SO2和水蒸气等气体.某兴趣小组拟用下图所示实验,验证上述所得气体中混有SO2和水蒸气.
(1)上图中仪器a的名称是______;
(2)实验室制取乙烯的化学方程式是______.
(3)在反应过程中:
①装置B的作用是______;
②C瓶中的现象是______该现象说明混合气体中含有______;
③D瓶溶液作用是______,所发生的离子方程式是______;
④F瓶中的现象是______.
正确答案
(1)仪器a为酒精灯,实验室中经常使用酒精灯进行加热,
故答案为:酒精灯;
(2)实验室用乙醇发生消去反应制取乙烯,反应的化学方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,
故答案为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
(3)①检验混合气体中含有水蒸气、二氧化硫、乙烯,应该先检验水蒸气,使用的是无水硫酸铜,若无水硫酸铜变蓝,说明反应产物中含有水蒸气,
故答案为:检验水蒸气;
②由于二氧化硫和乙烯都能够使高锰酸钾溶液褪色,所以先检验二氧化硫,使用的是品红溶液,若C瓶中品红溶液褪色,说明混合气体中含有二氧化硫,
故答案为:品红溶液褪色;二氧化硫;
③为了排除二氧化硫的干扰,检验乙烯之前需要除去二氧化硫,使用的试剂为氢氧化钠溶液,发生反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,
故答案为:除去二氧化硫;SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(4)将混合气体的中的干扰气体二氧化硫除尽后,将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,说明反应产物中含有乙烯.
故答案为:高锰酸钾酸性溶液褪色.
解析
(1)仪器a为酒精灯,实验室中经常使用酒精灯进行加热,
故答案为:酒精灯;
(2)实验室用乙醇发生消去反应制取乙烯,反应的化学方程式为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O,
故答案为:CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O;
(3)①检验混合气体中含有水蒸气、二氧化硫、乙烯,应该先检验水蒸气,使用的是无水硫酸铜,若无水硫酸铜变蓝,说明反应产物中含有水蒸气,
故答案为:检验水蒸气;
②由于二氧化硫和乙烯都能够使高锰酸钾溶液褪色,所以先检验二氧化硫,使用的是品红溶液,若C瓶中品红溶液褪色,说明混合气体中含有二氧化硫,
故答案为:品红溶液褪色;二氧化硫;
③为了排除二氧化硫的干扰,检验乙烯之前需要除去二氧化硫,使用的试剂为氢氧化钠溶液,发生反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,
故答案为:除去二氧化硫;SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(4)将混合气体的中的干扰气体二氧化硫除尽后,将气体通入酸性高锰酸钾溶液中,高锰酸钾溶液褪色,说明反应产物中含有乙烯.
故答案为:高锰酸钾酸性溶液褪色.
某化学兴趣小组在学习“硫的化合物的某些性质”中,进行了如下实验:
【实验一】探究SO2的性质,
按图1所示装置进行实验.
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是______,其中发生反应的化学方程式为______;
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是______、______,这些现象分别说明SO2具有的性质是______和______;装置B中发生反应的离子方程式为______;
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象______;
(4)该装置有一明显缺陷,请指明______,并在框图2内画出补充装置(注明药品).
【实验二】验证足量锌与浓硫酸反应产生的气体成分是二氧化硫和氢气.按图装置进行实验(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去).试回答:
(5)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______.
(6)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中:______,D中:______.
正确答案
解:(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是蒸馏烧瓶,利用亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
故答案为:蒸馏烧瓶;Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)高锰酸钾溶液为紫红色,具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应,则观察到红色逐渐变浅直至完全褪去,二氧化硫进入硫化钠溶液中发生的氧化还原反应为2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-,则观察到出现黄色浑浊,B中S元素的化合价升高,表现还原性,C中二氧化硫中硫元素的化合价降低,表现氧化性,高锰酸钾溶液和二氧化硫气体发生的离子反应为:2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+;
故答案为:溶液由紫红色变为无色;无色溶液中出现淡黄色浑浊;还原性;氧化性;2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+;
(3)因二氧化硫能使品红褪色,但加热褪色后的溶液又可恢复红色,则操作为待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,观察到的现象为无色溶液恢复为红色,
故答案为:品红溶液褪色后,关闭分液漏斗活塞,点燃D处酒精灯加热,溶液恢复红色;
(4)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,图示中缺少尾气吸收装置;二氧化硫能够与氢氧化钠溶液反应,可以用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫,装置如图:,
故答案为:缺少尾气吸收装置;;
(5)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;
(6)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.
解析
解:(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是蒸馏烧瓶,利用亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
故答案为:蒸馏烧瓶;Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)高锰酸钾溶液为紫红色,具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应,则观察到红色逐渐变浅直至完全褪去,二氧化硫进入硫化钠溶液中发生的氧化还原反应为2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-,则观察到出现黄色浑浊,B中S元素的化合价升高,表现还原性,C中二氧化硫中硫元素的化合价降低,表现氧化性,高锰酸钾溶液和二氧化硫气体发生的离子反应为:2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+;
故答案为:溶液由紫红色变为无色;无色溶液中出现淡黄色浑浊;还原性;氧化性;2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+;
(3)因二氧化硫能使品红褪色,但加热褪色后的溶液又可恢复红色,则操作为待品红溶液完全褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,观察到的现象为无色溶液恢复为红色,
故答案为:品红溶液褪色后,关闭分液漏斗活塞,点燃D处酒精灯加热,溶液恢复红色;
(4)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,图示中缺少尾气吸收装置;二氧化硫能够与氢氧化钠溶液反应,可以用氢氧化钠溶液吸收多余的二氧化硫,装置如图:,
故答案为:缺少尾气吸收装置;;
(5)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;
(6)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.
某同学用如图所示的装置进行铜与浓硫酸反应的实验.
请回答:
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式是______
(2)实验过程中,观察到品红溶液______,石蕊溶液______,说明SO2______(填选项).
a.有氧化性 b.有还原性 c.有漂白性 d.水溶液显酸性
(3)为进一步确认产生的气体是二氧化硫气体,还应补充的操作是______
(4)结合离子方程式说明试管D中氢氧化钠溶液的作用是______
(5)把试管A中的液体冷却后慢慢倒入盛有水的烧杯里,观察到溶液呈______色,说明铜元素被氧化生成了______离子.
正确答案
解:(1)铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体,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)二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,二氧化硫为酸性氧化物,溶于水后溶液显示酸性,所以cd正确,
故答案为:褪色;变红;cd;
(3)SO2的漂白是不稳定的,在加热的情况下,可以恢复到用来的颜色,所以要检验二氧化硫气体,需要加热,若品红试液恢复红色,即证明是二氧化硫,
故答案为:加热褪色后的品红溶液;
(4)氢氧化钠溶液能够与二氧化硫反应,可以使用氢氧化钠溶液吸收多余的有毒气体二氧化硫,反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,
故答案为:吸收逸出的SO2,SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(5)把试管A中的液体冷却后慢慢倒入盛有水的烧杯里,由于反应后的溶液中含有铜离子,所以溶液显示蓝色,故答案为:蓝;铜.
解析
解:(1)铜与浓硫酸反应生成二氧化硫气体,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)二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,二氧化硫为酸性氧化物,溶于水后溶液显示酸性,所以cd正确,
故答案为:褪色;变红;cd;
(3)SO2的漂白是不稳定的,在加热的情况下,可以恢复到用来的颜色,所以要检验二氧化硫气体,需要加热,若品红试液恢复红色,即证明是二氧化硫,
故答案为:加热褪色后的品红溶液;
(4)氢氧化钠溶液能够与二氧化硫反应,可以使用氢氧化钠溶液吸收多余的有毒气体二氧化硫,反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,
故答案为:吸收逸出的SO2,SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(5)把试管A中的液体冷却后慢慢倒入盛有水的烧杯里,由于反应后的溶液中含有铜离子,所以溶液显示蓝色,故答案为:蓝;铜.
现有某铁炭合金,某化学兴趣小组为了测定铁炭合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题.(由实验装置引起的实验误差忽略不计).
Ⅰ.探究浓硫酸的某些性质:
(1)称量E的质量;按照图示连接装置,并检查装置的气密性.
(2)将mg铁炭合金样品放入A中,再加入足量的浓硫酸.未点燃酒精灯前,A、B中均无明显现象,其原因是______.
点燃酒精灯一段时间后,B中(所装试剂为品红溶液)可观察到的明显现象是______、______.
C中(所装试剂为足量酸性KMnO4溶液)发生反应的化学方程式为______.D中盛放的试剂是______.
(3)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因反应温度较高外,还有一种可能的原因是______.
Ⅱ.测定铁的质量分数:
(4)待A中不再逸出气体时(此时A中无固体剩余),停止加热,拆下E(所装试剂为足量碱石灰)并称重,E增重bg,则铁碳合金中铁的质量分数为______、______(写表达式,装置中残留的气体忽略不计).某同学认为:依据此实验测得的数据,计算出的合金中铁的质量分数可能会偏低,你认为可能的原因是______.
(5)经过大家的讨论,决定采用下图装置(干燥管中试剂为无水氯化钙,锥形瓶中为mg铁炭合金和足量稀硫酸.)和其他常用实验仪器测定某些数据即可.为了快速测算出铁的质量分数,最简便的实验操作是______、______(填写代号).
①用排水法测定H2的体积
②反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③测定反应前后装置和药品的总质量.
正确答案
解:(2)常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应,故无明显现象,二氧化硫能使品红溶液褪色能使酸性KMnO4溶液褪色,浓硫酸作干燥剂.故答案为:常温下,Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应;品红溶液褪色;品红溶液褪色;5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ;浓硫酸;
(3)铁碳在酸溶液中形成原电池,原电池能加快化学反应速率,故答案为:铁碳在酸溶液中形成原电池;
(4)称取mg铁碳合金,加入过量浓硫酸,加热待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E装置并称重,E增重bg,则生成二氧化碳的质量为bg,根据质量守恒定律,则mg铁碳合金中含碳元素的质量为=
g,则含铁的质量为mg-
g,铁的质量分数为
(或
),E中所装试剂为碱石灰,可吸收空气中CO2、H2O使b增大,
故答案为:(或
),空气中CO2、H2O进入E管使b增大;
(5)因为铁炭合金中的铁可以与稀硫酸反应生成氢气,瓶总质量的减少量即为氢气的生成量,而铁的质量可以通过释放氢气的质量求出,
故答案为:③.
解析
解:(2)常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应,故无明显现象,二氧化硫能使品红溶液褪色能使酸性KMnO4溶液褪色,浓硫酸作干燥剂.故答案为:常温下,Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应;品红溶液褪色;品红溶液褪色;5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ;浓硫酸;
(3)铁碳在酸溶液中形成原电池,原电池能加快化学反应速率,故答案为:铁碳在酸溶液中形成原电池;
(4)称取mg铁碳合金,加入过量浓硫酸,加热待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E装置并称重,E增重bg,则生成二氧化碳的质量为bg,根据质量守恒定律,则mg铁碳合金中含碳元素的质量为=
g,则含铁的质量为mg-
g,铁的质量分数为
(或
),E中所装试剂为碱石灰,可吸收空气中CO2、H2O使b增大,
故答案为:(或
),空气中CO2、H2O进入E管使b增大;
(5)因为铁炭合金中的铁可以与稀硫酸反应生成氢气,瓶总质量的减少量即为氢气的生成量,而铁的质量可以通过释放氢气的质量求出,
故答案为:③.
(2014秋•乌鲁木齐月考)某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行如下实验.
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)能够证明铜与浓硫酸反应产生的气体的现象:______.
(2)在盛有氯化钡溶液的C试管中除了导管口有气泡外,无其他明显现象,若将其分为两份,分别滴加下列溶液,将产生沉淀的化学式填入下表相应位置.
写出其中SO2显示还原性的离子方程式:______.
(3)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:______.
(4)将SO2气体通入含有n mol Na2S溶液中,溶液中出现黄色浑浊,试分析该溶液最多能吸收SO2气体______mol. (不考虑溶解的SO2).
正确答案
解:(1)SO2能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性,SO2能漂白品红溶液,只要B中溶液褪色就说明铜和浓硫酸发生反应,
故答案为:B中品红溶液褪色;
(2)SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化生成硫酸,Cl2具有强氧化性,在水溶液里能将SO2氧化为硫酸,硫酸和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO4,离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓;SO2属于酸性氧化物,能和碱溶液反应生成亚硫酸盐,亚硫酸盐和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO3,反应方程式为SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3、SO32-+Ba2+=BaSO3↓,二氧化硫体现还原性的离子反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-,
故答案为:BaSO4;BaSO3;SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓;
(3)当A中气体压强减小时,外界大气压不变,空气从E进入A,使A中压强平衡,所以B中压强不会产生倒吸,
故答案为:当A中气体压强减小时,外界大气压不变,空气从E进入A,使A中压强平衡;
(4)SO2具有氧化性,能和Na2S反应生成S单质,当吸收二氧化硫最多时生成亚硫酸氢钠和S,反应方程式为5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3,设最多吸收的二氧化硫物质的量为x,
5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3,
5mol 2mol
x nmol
5mol:2mol=x:nmol
解得:x=2.5n mol,
故答案为:2.5n.
解析
解:(1)SO2能和有色物质反应生成无色物质而具有漂白性,SO2能漂白品红溶液,只要B中溶液褪色就说明铜和浓硫酸发生反应,
故答案为:B中品红溶液褪色;
(2)SO2具有还原性,能被强氧化剂氧化生成硫酸,Cl2具有强氧化性,在水溶液里能将SO2氧化为硫酸,硫酸和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO4,离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-、Ba2++SO42-=BaSO4↓;SO2属于酸性氧化物,能和碱溶液反应生成亚硫酸盐,亚硫酸盐和BaCl2溶液发生复分解反应生成BaSO3,反应方程式为SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3、SO32-+Ba2+=BaSO3↓,二氧化硫体现还原性的离子反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-,
故答案为:BaSO4;BaSO3;SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓;
(3)当A中气体压强减小时,外界大气压不变,空气从E进入A,使A中压强平衡,所以B中压强不会产生倒吸,
故答案为:当A中气体压强减小时,外界大气压不变,空气从E进入A,使A中压强平衡;
(4)SO2具有氧化性,能和Na2S反应生成S单质,当吸收二氧化硫最多时生成亚硫酸氢钠和S,反应方程式为5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3,设最多吸收的二氧化硫物质的量为x,
5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3,
5mol 2mol
x nmol
5mol:2mol=x:nmol
解得:x=2.5n mol,
故答案为:2.5n.
某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况及某些产物的性质.
(Ⅰ)甲、乙两同学进行了下列实验:取一定量的铜片和20mL 18mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,同时根据所学的知识认为还有较多硫酸剩余.
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式是:______.可以证明有余酸的实验方案是______(填字母).
a.再加入适量NaNO3固体 b.再滴入BaCl2溶液 c.再加入银 d.再滴入Na2CO3溶液
(2)甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量.下列方案中不可行的是______(填字母).
a.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,反应结束后再次称量
b.将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液,再加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c.用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
d.用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)
(3)乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是:测定反应后的混合液中Cu2+的量.在反应后的溶液中加入足量Na2S溶液,充分反应后,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为W g,测得反应后溶液的体积为V mL.则剩余硫酸的物质的量浓度为______mol/L(用含W、V的代数式表示).
(Ⅱ)丙同学探究SO2与BaCl2溶液能否反应生成白色BaSO3沉淀.
丙同学先将产生的气体通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶,再缓缓通入BaCl2溶液中,观察到有少量白色沉淀生成,检验白色沉淀,发现沉淀全部不溶于稀盐酸,该沉淀的生成表明SO2具有______性.用一个离子方程式解释生成此沉淀的原因______.
正确答案
解:(Ⅰ)(1)在加热条件下,铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性,能够氧化金属铜,加入硝酸钠后,溶液中铜会继续溶解,则证明溶液中含有剩余的氢离子;即使没有余酸溶液中也有硫酸根离子,能与氯化钡反应生成沉淀,所以氯化钡溶液无法判断硫酸是否有剩余;稀硫酸与银不反应;氢离子能与碳酸盐反应,若有能使澄清的石灰水变浑浊的气体生成,则说明有余酸,所以ad正确,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;ad;
(2)碱石灰能吸收二氧化硫和水,故不能测出二氧化硫的质量;二氧化硫易溶于水,不能用排水法测体积,所以不可行的方案为ac,
故答案为:ac;
(3)Cu2+与S2-反应生成黑色沉淀:Cu2++S2-=CuS↓,则生成CuS的物质的量为:=
mol,根据反应Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O可知,反应消耗的硫酸的物质的量为:
mol×2=
mol,
20mL 18mol/L的浓硫酸中含有硫酸的物质的量为:18mol/L×0.02L=0.36mol,反应后的溶液中剩余硫酸的物质的量为:0.36mol-mol,则剩余硫酸的物质的量浓度为:c=
=
mol/L,
故答案为:;
(Ⅱ)先将产生的气体通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶,再缓缓通入BaCl2溶液中,观察到有少量白色沉淀生成,检验白色沉淀,发现沉淀全部不溶于稀盐酸,说明生成的沉淀为BaSO4,发生反应为:2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+,证明了二氧化硫具有还原性,
故答案为:还原;2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+.
解析
解:(Ⅰ)(1)在加热条件下,铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性,能够氧化金属铜,加入硝酸钠后,溶液中铜会继续溶解,则证明溶液中含有剩余的氢离子;即使没有余酸溶液中也有硫酸根离子,能与氯化钡反应生成沉淀,所以氯化钡溶液无法判断硫酸是否有剩余;稀硫酸与银不反应;氢离子能与碳酸盐反应,若有能使澄清的石灰水变浑浊的气体生成,则说明有余酸,所以ad正确,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;ad;
(2)碱石灰能吸收二氧化硫和水,故不能测出二氧化硫的质量;二氧化硫易溶于水,不能用排水法测体积,所以不可行的方案为ac,
故答案为:ac;
(3)Cu2+与S2-反应生成黑色沉淀:Cu2++S2-=CuS↓,则生成CuS的物质的量为:=
mol,根据反应Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O可知,反应消耗的硫酸的物质的量为:
mol×2=
mol,
20mL 18mol/L的浓硫酸中含有硫酸的物质的量为:18mol/L×0.02L=0.36mol,反应后的溶液中剩余硫酸的物质的量为:0.36mol-mol,则剩余硫酸的物质的量浓度为:c=
=
mol/L,
故答案为:;
(Ⅱ)先将产生的气体通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶,再缓缓通入BaCl2溶液中,观察到有少量白色沉淀生成,检验白色沉淀,发现沉淀全部不溶于稀盐酸,说明生成的沉淀为BaSO4,发生反应为:2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+,证明了二氧化硫具有还原性,
故答案为:还原;2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+.
某化学兴趣小组,通过右图装置进行硫酸与铜反应的实验探究.
(1)提出假设:
假设一:加热时,稀H2SO4与Cu能反应.
假设二:加热时,浓H2SO4与Cu能反应.
(2)设计实验:
实验前,试管B盛放的是______溶液(填“品红”或“酚酞”).
(3)实验结论:通过以上实验,说明浓硫酸具有______(填写字母代号).
A.强氧化性 B.脱水性 C.吸水性
(4)问题与计论:
①有同学认为该装置不完善,Cu与浓H2SO4反应生成了一种大气污染物,该气体是______;他建议在试管B口塞一团棉花,该棉花最好浸泡下列哪种溶液______(填字母编号);
A.稀盐酸 B.NaOH溶液 C.NaCl溶液
②该兴趣小组在探究Cu与浓H2SO4反应时,将质量5.0g可移动Cu丝部分伸入浓H2SO4中,充分反应后,Cu丝剩余3.4g,将试管A中液体稀释成100ml溶液.该溶液中Cu2+物质的量浓度为______mol•L-1.
正确答案
品红
A
SO2
B
0.25
解析
解:(2)试管B中的试剂用于检验是否有二氧化硫生成,用于二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色,可以使用品红溶液检验;二氧化硫与酚酞溶液没有明显现象,不能使用酚酞,
故答案为:品红;
(3)加热时,稀硫酸不与铜反应,而浓硫酸能够与铜反应,证明了浓硫酸具有强氧化性,所以A正确,
故答案为:A;
(4)①浓硫酸与铜反应生成有毒的气体二氧化硫,应该使用尾气吸收装置;稀盐酸、氯化钠与二氧化硫不反应,无法吸收二氧化硫,氢氧化钠溶液能够与二元化反应,可以在试管B口塞一团浸有氢氧化钠溶液棉花,使用B正确,
故答案为:SO2;B;
②反应前铜为5.0g,反应后剩余3.4g铜,反应消耗了5.0g-3.4g=1.6g铜,根据质量守恒,溶液中铜离子的浓度为:-0.25mol/L,
故答案为:0.25.
襄阳五中某化学兴趣学习小组设计实验探究金属M与浓硫酸反应的气体产物.
【提出假设】假设1:气体产物只有SO2; 假设2:______.
【实验设计】为了探究金属M与浓硫酸反应产物,设计如图实验装置:一定量的浓硫酸与金属M反应.
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在H装置后面连上一根导管,然后______,则证明装置的气密性良好.
(2)若B瓶里品红溶液褪色,E、F和G中都无明显现象.反应后硫酸盐中金属显+2价.写A中发生反应的化学方程式:______;
(3)若假设2正确,则可观察到:F管中______;G干燥管里______.
【实验反思】为了进一步探究金属M成分和气体组分,进行如下实验:
称取11.2g金属M放入装置A中,加入一定量的浓硫酸,反应结束后,B瓶里品红溶液褪色,金属没有剩余,拆下G并称重,G增重0.9g.
(4)为了观察溶液颜色,实验完毕后,需要稀释烧瓶里溶液.稀释烧瓶里溶液的操作方法:______.
(5)将稀释后的溶液分装甲、乙试管,向甲试管里滴加KSCN溶液,溶液变红色;向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液紫色褪去.如果烧瓶溶液中金属离子浓度相等,则气体成分及物质的量为______.试写出烧瓶里发生反应的总化学方程式______.
正确答案
解:当金属过量时,且金属较活泼则生成的气体中可能含有氢气,所以假设2为:气体产物有SO2和H2 ,故答案为:气体产物有SO2和H2 ;
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在H装置后面连上一根导管,然后将导气管插入盛有水的水槽中,微热烧瓶,若导气管冒气泡,停止加热有一段水柱上升,则说明装置的气密性良好,
故答案为:将导气管插入盛有水的水槽中,微热烧瓶,若导气管冒气泡,停止加热有一段水柱上升;
(2)反应后硫酸盐中金属显+2价,类比铜与浓硫酸的反应,M与浓硫酸反应的化学方程式为:M+2H2SO4(浓)MSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:M+2H2SO4(浓)MSO4+SO2↑+2H2O;
(3)如果F管中黑色粉末变成红色、G中白色的无水硫酸铜变成蓝色,说明二氧化硫中混有氢气,从而证明假设2正确,
故答案为:黑色粉末变成红色;白色粉末变为蓝色;
(4)可以类比稀释浓硫酸的方法进行操作,方法为:先将烧瓶中混合溶液冷却,再将混合液慢慢加入盛水的烧杯里,并不断搅拌,
故答案为:先将烧瓶中混合溶液冷却,再将混合液慢慢加入盛水的烧杯里,并不断搅拌;
(5)向甲试管里滴加KSCN溶液,溶液变红色,说明金属M为Fe;G增重0.9g,0.9g为水的质量,则氢气的物质的量为:n(H2)=n(H2O)==0.05mol;1.2g铁的物质的量为:n(Fe)=
=0.2mol;向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液紫色褪去,说明溶液中含有亚铁离子,烧瓶溶液中金属离子浓度相等,则铁离子和亚铁离子的物质的量相等,n(Fe2+)=n(Fe3+)=0.1mol,根据电子守恒,生成二氧化硫的物质的量为:n(SO2)=
=0.20mol,铁与硫酸反应的化学方程式为:4Fe+9H2SO4(浓)
2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2↑+H2↑+8H2O,
故答案为:SO2:0.20mol;H2:0.05mol;4Fe+9H2SO4(浓)2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2↑+H2↑+8H2O.
解析
解:当金属过量时,且金属较活泼则生成的气体中可能含有氢气,所以假设2为:气体产物有SO2和H2 ,故答案为:气体产物有SO2和H2 ;
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在H装置后面连上一根导管,然后将导气管插入盛有水的水槽中,微热烧瓶,若导气管冒气泡,停止加热有一段水柱上升,则说明装置的气密性良好,
故答案为:将导气管插入盛有水的水槽中,微热烧瓶,若导气管冒气泡,停止加热有一段水柱上升;
(2)反应后硫酸盐中金属显+2价,类比铜与浓硫酸的反应,M与浓硫酸反应的化学方程式为:M+2H2SO4(浓)MSO4+SO2↑+2H2O,
故答案为:M+2H2SO4(浓)MSO4+SO2↑+2H2O;
(3)如果F管中黑色粉末变成红色、G中白色的无水硫酸铜变成蓝色,说明二氧化硫中混有氢气,从而证明假设2正确,
故答案为:黑色粉末变成红色;白色粉末变为蓝色;
(4)可以类比稀释浓硫酸的方法进行操作,方法为:先将烧瓶中混合溶液冷却,再将混合液慢慢加入盛水的烧杯里,并不断搅拌,
故答案为:先将烧瓶中混合溶液冷却,再将混合液慢慢加入盛水的烧杯里,并不断搅拌;
(5)向甲试管里滴加KSCN溶液,溶液变红色,说明金属M为Fe;G增重0.9g,0.9g为水的质量,则氢气的物质的量为:n(H2)=n(H2O)==0.05mol;1.2g铁的物质的量为:n(Fe)=
=0.2mol;向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液紫色褪去,说明溶液中含有亚铁离子,烧瓶溶液中金属离子浓度相等,则铁离子和亚铁离子的物质的量相等,n(Fe2+)=n(Fe3+)=0.1mol,根据电子守恒,生成二氧化硫的物质的量为:n(SO2)=
=0.20mol,铁与硫酸反应的化学方程式为:4Fe+9H2SO4(浓)
2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2↑+H2↑+8H2O,
故答案为:SO2:0.20mol;H2:0.05mol;4Fe+9H2SO4(浓)2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2↑+H2↑+8H2O.
现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物),某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究.
(1)装置A的名称:______;检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在F装置后面连上一根导管,然后______,则证明装置的气密性良好.
(2)往A中滴足量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:______.
(3)装置C的现象______;C发生反应后生成两种硫酸盐,写出C中的化学方程式______.
(4)装置F的作用______.称量E的质量,并将a g铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g.铁碳合金中碳的质量分数为______(写表达式).
(5)某同学认为,依据此实验测得的数据有问题,因为反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,请问该同学的观点是否正确______(“是”或“否”);铁的质量分数会______(偏大、偏小、不变).
正确答案
蒸馏烧瓶
将导气管插入水中,加热烧瓶,导气管冒气泡,停止加热有一段水柱上升
常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应,故无明显现象
颜色变浅
5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
防止外界空气中CO2、水蒸气进入E管
×100%
是
偏大
解析
解:铁和碳单质均可以和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫,二氧化硫的检验可以用品红,吸收可以用高猛酸钾,将产生的二氧化碳用浓硫酸干燥,通入碱石灰,根据碱石灰增加的质量可以确定二氧化碳的质量,根据C元素守恒,可以计算碳单质的质量,进而计算铁的质量,得到铁的质量分数;
(1)装置A是蒸馏烧瓶;检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在F装置后面连上一根导管,然后把最后导气管插入水,加热发生装置导气管冒气泡,停止加热上升一段水柱证明装置气密性好;
故答案为:蒸馏烧瓶;将导气管插入水中,加热烧瓶,导气管冒气泡,停止加热有一段水柱上升;
(2)往A中滴加足量的浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,常温下铁在浓硫酸中钝化,碳和浓硫酸在加热条件下才能反应;
故答案为:常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应,故无明显现象;
(3)装置C是利用高锰酸钾溶液的强氧化性吸收二氧化硫,二氧化硫具有还原性,能被高锰酸钾氧化为硫酸根离子,5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 ,看到高锰酸钾颜色变浅,故答案为:颜色变浅;5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4;
(4)碱石灰增加的质量可以确定反应中产生的二氧化碳的质量,但是不能收到空气中的水以及二氧化碳的影响,装置F防止外界空气中CO2、水蒸气进入E管;E增重b g,即生成二氧化碳的质量是bg,根据碳元素守恒,所以混合物中含有碳单质的质量是=
g,所以铁碳合金中碳的质量分数为
×100%,故答案为:防止外界空气中CO2、水蒸气进入E管;
×100%;
(5)反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,则E增加的质量偏小,所以碳的质量会偏小,铁的质量分数会偏高,故答案为:是;偏大.
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