- 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):
______接______,______接______,______接______,______接______;
(2)能证明有CO2生成的现象:______;
(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
解:(1)验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,由装置可知,甲中发生C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫,先用丙检验有二氧化硫生成,然后通过丁除去二氧化硫,再通过丙,利用品红不褪色说明二氧化硫除尽,最后通过乙,石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,所以装置的连接顺序为:
A接C,D接F,E接C,D接C,D接B,
故答案为:A;C;D;F;E;C;D;B;
(2)二氧化硫能使品红褪色,丁装置用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过丙中的品红溶液不褪色,则证明二氧化硫已经除尽;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,若乙中澄清石灰水还变浑浊,则证明存在二氧化碳,
故答案为:丙中品红未褪色,乙中出现白色沉淀;
(3)为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,应先除去二氧化硫,丁中高锰酸钾酸性溶液的作用除二氧化硫,防止对二氧化碳的验证产生干扰,
故答案为:除二氧化硫,防止对二氧化碳的验证产生干扰;
(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,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O.
解析
解:(1)验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,由装置可知,甲中发生C与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫,先用丙检验有二氧化硫生成,然后通过丁除去二氧化硫,再通过丙,利用品红不褪色说明二氧化硫除尽,最后通过乙,石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,所以装置的连接顺序为:
A接C,D接F,E接C,D接C,D接B,
故答案为:A;C;D;F;E;C;D;B;
(2)二氧化硫能使品红褪色,丁装置用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过丙中的品红溶液不褪色,则证明二氧化硫已经除尽;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,若乙中澄清石灰水还变浑浊,则证明存在二氧化碳,
故答案为:丙中品红未褪色,乙中出现白色沉淀;
(3)为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,应先除去二氧化硫,丁中高锰酸钾酸性溶液的作用除二氧化硫,防止对二氧化碳的验证产生干扰,
故答案为:除二氧化硫,防止对二氧化碳的验证产生干扰;
(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,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O.
铜与浓硫酸反应,实验装置如图1所示.
(1)装置A中发生反应的化学方程式为:______、
反应过程中试管B中的现象是______,试管C的作用是______.
(2)导管D的下端(虚线段)应位于______(液面上、液面下),导管D的作用有:①实验结束后排除装置中的SO2,②______.
实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还有黑色固体甲生成,甲中可能含有CuO、Cu2O、CuS、Cu2S.为探究甲的成分,进行了图2的实验.
查阅资料可知:Cu2O+2HCl═CuCl2+Cu+H2O,2Cu2O+O2 4CuO,2CuS+3O2
2CuO+2SO2,Cu2S+2O2
2CuO+SO2.CuS、Cu2S和稀HCl不反应.
(3)固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还必须有:______.
(4)煅烧过程中,除上述反应外,还可能发生反应的方程式为______.
(5)结论:甲中有CuO,还肯定含有的物质是______.
正确答案
解:(1)浓硫酸与铜在加热条件下生成反应CuSO4、SO2和H2O,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;反应生成的二氧化硫气体能够使品红溶液褪色,则试管B中品红溶液褪色;试管C中盛有氢氧化钠溶液,目的是吸收有毒的二氧化硫气体,防止污染大气,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;品红溶液褪色;吸收多余的SO2,防止污染空气;
(2)导管D的下端应该插入溶液中,否则反应生成的二氧化硫会从导管中放出,导致环境污染;导管D除了在实验结束后排除装置中的二氧化硫以外,还具有平衡气压,防止倒吸的作用,
故答案为:液面下;防倒吸;
(3)固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还需要盛放固体的坩埚,坩埚应该放在泥三角上,
故答案为:泥三角、坩埚(坩埚钳);
(4)铜在加热条件下能够与氧气反应生成氧化铜,反应的化学方程式为:2Cu+O2 2CuO,故答案为:2Cu+O2
2CuO;
(5)CuS、Cu2S和稀HCl不反应,则固体甲通过稀盐酸后的滤渣可能为CuS、Cu2S,由于固体乙的质量大于固体丙,根据反应2CuS+3O22CuO+2SO2,Cu2S+2O2
2CuO+SO2可知,固体甲中一定含有CuS,故答案为:CuS.
解析
解:(1)浓硫酸与铜在加热条件下生成反应CuSO4、SO2和H2O,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;反应生成的二氧化硫气体能够使品红溶液褪色,则试管B中品红溶液褪色;试管C中盛有氢氧化钠溶液,目的是吸收有毒的二氧化硫气体,防止污染大气,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;品红溶液褪色;吸收多余的SO2,防止污染空气;
(2)导管D的下端应该插入溶液中,否则反应生成的二氧化硫会从导管中放出,导致环境污染;导管D除了在实验结束后排除装置中的二氧化硫以外,还具有平衡气压,防止倒吸的作用,
故答案为:液面下;防倒吸;
(3)固体乙在空气中煅烧时,使用的实验仪器除了玻璃棒、三脚架、酒精灯外,还需要盛放固体的坩埚,坩埚应该放在泥三角上,
故答案为:泥三角、坩埚(坩埚钳);
(4)铜在加热条件下能够与氧气反应生成氧化铜,反应的化学方程式为:2Cu+O2 2CuO,故答案为:2Cu+O2
2CuO;
(5)CuS、Cu2S和稀HCl不反应,则固体甲通过稀盐酸后的滤渣可能为CuS、Cu2S,由于固体乙的质量大于固体丙,根据反应2CuS+3O22CuO+2SO2,Cu2S+2O2
2CuO+SO2可知,固体甲中一定含有CuS,故答案为:CuS.
某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验.请回答:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为______.
(2)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是______,其作用是______.
(3)装置B的作用是贮存多余的气体.当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是______.B中应放置的液体是(填字母)______.
A.水 B.酸性KMnO4溶液 C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积18mol•L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余,其原因是______.
正确答案
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
碱液
吸收多余的SO2,防止污染空气
瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升
D
反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,Cu不与稀H2SO4反应
解析
解:(1)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)二氧化硫有毒,不能排放到空气中,应可氢氧化钠溶液反应,则棉花上可浸有氢氧化钠溶液,防止污染空气,
故答案为:碱液;吸收多余的二氧化硫,防止污染空气;
(3)置B的作用是贮存多余的气体,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,在密闭容器中随着气体的生成,广口瓶内压强增大,会使瓶内液面下降,长颈漏斗中液面上升,最终达到内外大气压相同,二氧化硫气体是酸性氧化物,易溶于水,B中的试剂不能和二氧化硫发生反应,不能溶解二氧化硫,
A.水能溶解二氧化硫不能储存气体,故A错误;
B.酸性KMnO4溶液能氧化二氧化硫为硫酸,不能储存气体,故B错误;
C.浓溴水吸收二氧化硫,不能储存气体,故C错误;
D.二氧化硫通入饱和NaHSO3溶液中,降低了二氧化硫的溶解度,不反应,可以用来储存气体,故D正确;
故答案为:瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升;D;
(4)一定质量的铜片和一定体积18mol•L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,浓硫酸随着反应进行,浓度变小成为稀硫酸,稀硫酸不再和铜发生反应,所以有一定量的余酸但未能使用铜片完全溶解,
故答案为:反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,Cu不与稀H2SO4反应.
铁在冷的浓硫酸中能发生钝化.某兴趣小组的同学发现将铁与一定量的浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解得到溶液A,并产生大量气体B.
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种.
Ⅱ.所得气体B的可能组成是______.
【实验探究】
实验室提供下列试剂:0.01mol/L酸性KMnO4溶液、0.1mol/L KSCN溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水.在配制0.01mol/L酸性KMnO4溶液溶液过程中,需要用到的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒、100ml容量瓶和______(填仪器名称).
请你完成以下探究实验.
【问题讨论】某同学认为把上述装置中乙部分酸性高锰酸钾溶液改为______,也可以达到同样的目的.
正确答案
解:【提出猜想】浓硫酸和铁反应生成二氧化硫,稀硫酸和铁反应生成氢气,所以所得气体中可能含有SO2、H2,
故答案为:SO2、H2中的一种或两种;
【实验探究】配制过程中,用托盘天平称量高锰酸钾、用胶头滴管定容,所以还需要的玻璃仪器为胶头滴管;
验证猜想I:亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,铁离子能使KSCN溶液变红色,其检验方法为:取少量液体倒入试管中,向试管中滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色,说明含有铁离子,向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色,说明含有亚铁离子,如果两种现象都有,则说明含有铁离子和亚铁离子;
验证猜想II:二氧化硫有还原性,能和强氧化性的物质发生氧化还原反应,如能使酸性高锰酸钾溶液褪色,氢气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但氢气不易溶于水,所以如果甲中KMnO4溶液褪色,说明含有二氧化硫;乙中KMnO4溶液颜色不变,说明二氧化硫完全被吸收,如果试管中收集气体,只能是氢气,
故答案为:胶头滴管;
;
【问题讨论】装置甲用于除去二氧化硫,然后用装置乙检验二氧化硫已经除尽,根据二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色可知,装置乙换成品红溶液,同样达到实验目的,
故答案为:品红溶液.
解析
解:【提出猜想】浓硫酸和铁反应生成二氧化硫,稀硫酸和铁反应生成氢气,所以所得气体中可能含有SO2、H2,
故答案为:SO2、H2中的一种或两种;
【实验探究】配制过程中,用托盘天平称量高锰酸钾、用胶头滴管定容,所以还需要的玻璃仪器为胶头滴管;
验证猜想I:亚铁离子能使酸性高锰酸钾溶液褪色,铁离子能使KSCN溶液变红色,其检验方法为:取少量液体倒入试管中,向试管中滴加KSCN溶液后,溶液变为血红色,说明含有铁离子,向溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液,酸性高锰酸钾溶液褪色,说明含有亚铁离子,如果两种现象都有,则说明含有铁离子和亚铁离子;
验证猜想II:二氧化硫有还原性,能和强氧化性的物质发生氧化还原反应,如能使酸性高锰酸钾溶液褪色,氢气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但氢气不易溶于水,所以如果甲中KMnO4溶液褪色,说明含有二氧化硫;乙中KMnO4溶液颜色不变,说明二氧化硫完全被吸收,如果试管中收集气体,只能是氢气,
故答案为:胶头滴管;
;
【问题讨论】装置甲用于除去二氧化硫,然后用装置乙检验二氧化硫已经除尽,根据二氧化硫具有漂白性,能够使品红溶液褪色可知,装置乙换成品红溶液,同样达到实验目的,
故答案为:品红溶液.
某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸的反应,设计了图1、图2所示装置进行实验.
(1)能说明有SO2气体产生的实验现象是______.
(2)图2中导气管e的主要作用为______.
(3)上述装置中图2中的NaOH溶液能吸收SO2尾气,防止污染,如将其更换为酸性KMnO4溶液,同样可以达到目的,试写出酸性KMnO4溶液与SO2反应的化学方程式:______.
(4)对比两套实验装置,不难发现图2装置除了能更好的吸收有毒气体SO2防止其污染环境外,还有一个非常明显的优点,你认为是______.
(5)反应一段时间后停止反应,待冷却后用胶头滴管吸取A试管中的溶液滴入到适量水中作为试样,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+.
为确认溶液的成分,选用如下试剂:
A.稀HCl溶液 B.稀硫酸 C.KSCN溶液 D.酸性KMnO4溶液E.NaOH溶液 F.H2O2溶液
试完成下列相关的实验探究:
正确答案
B中品红溶液褪色
停止加热时,能防止倒吸或平衡压强
2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
便于控制反应的发生和停止
如果没有观察到溶液颜色有明显变化
如果观察到溶液颜色转化为红色
另取一支洁净的试管,加1-2mL试样溶液,用胶头滴管逐滴滴加酸性高锰酸钾溶液
如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液的紫红色褪色,则说明溶液中含有亚铁离子,说明Ⅲ成立;如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液紫红色不褪,则说明溶液中没有亚铁离子,说明Ⅰ成立
解析
解:(1)二氧化硫具有漂白性,能是品红溶液褪色,所以B中品红溶液褪色,证明有二氧化硫生成,
故答案为:B中品红溶液褪色;
(2)导气管e与外界连通能起到平衡压强、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(凡合理答案均可);
(3)酸性KMnO4溶液与SO2反应的化学方程式为:2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4,
故答案为:2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4;
(4)若要让反应开始,把铁丝推一下让其接触浓硫酸,要想反应停止时,将铁丝拉离浓硫酸,这样便于控制反应的发生和停止,
故答案为:便于控制反应的发生和停止;
(5)取一支洁净的试管,滴加1-2mL的试样溶液,再向试管中滴加几滴KSCN溶液,如果没有观察到溶液颜色有明显变化,说明溶液中不存在铁离子,则假设Ⅱ成立;如果观察到溶液颜色转化为红色,说明溶液中存在铁离子,则假设Ⅰ或Ⅲ成立;
另取一支洁净的试管,加1-2mL试样溶液,用胶头滴管逐滴滴加酸性高锰酸钾溶液,亚铁离子能够被氧化成铁离子,导致酸性高锰酸钾溶液褪色,如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液的紫红色褪色,则说明溶液中含有亚铁离子,说明Ⅲ成立;如果滴加酸性高锰酸钾溶液后溶液紫红色不褪,则证明溶液中没有亚铁离子,从而说明Ⅰ成立,
故答案为:
.
某学生做浓硫酸性质的实验:
实验一:在一个白色的点滴板的孔穴中先分别加入小纸片、少量CuSO4•5H2O;然后再分别滴入几滴浓硫酸,观察现象.回答下列问题:
(1)浓硫酸滴入小纸片上,小纸片变______(填实验现象),说明浓硫酸具有______性.
(2)浓硫酸滴入CuSO4•5H2O中,胆矾______(填实验现象),说明浓硫酸具有______性.
实验二:如图所示进行实验:玻璃管中放的是蘸有品红溶液的滤纸,玻璃管口处缠放蘸有NaOH溶液的棉花.给试管加热,观察现象.一段时间以后,停止加热.
回答下列问题:
(3)写出a处反应的化学方程式______.
(4)试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化是______.
(5)写出C处Na2CO3的作用______,有关的化学反应方程式______.
正确答案
解:(1)浓硫酸滴入小纸片上,小纸片变成黑色,体现了浓硫酸的脱水性,
故答案为:黑;脱水性;
(2)浓硫酸滴入CuSO4•5H2O中,胆矾中的水分会被浓硫酸吸出,胆矾由蓝色变成白色,浓硫酸表现了吸水性,
故答案为:由蓝色变成白色;吸水性;
(3)试管中,铜与浓硫酸在加热条件下能够反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,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;
(4)铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫具有漂白性,所以试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条变白,
故答案为:滤纸变白;
(5)二氧化硫有毒,不能直接排放到大气中,由于碳酸钠溶液能够与二氧化硫反应生成无毒的二氧化碳,可以使用碳酸钠溶液吸收多余的二氧化硫,反应的化学方程式为:Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 ,
故答案为:吸收二氧化硫,防止污染;Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 .
解析
解:(1)浓硫酸滴入小纸片上,小纸片变成黑色,体现了浓硫酸的脱水性,
故答案为:黑;脱水性;
(2)浓硫酸滴入CuSO4•5H2O中,胆矾中的水分会被浓硫酸吸出,胆矾由蓝色变成白色,浓硫酸表现了吸水性,
故答案为:由蓝色变成白色;吸水性;
(3)试管中,铜与浓硫酸在加热条件下能够反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,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;
(4)铜与浓硫酸反应生成的二氧化硫具有漂白性,所以试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条变白,
故答案为:滤纸变白;
(5)二氧化硫有毒,不能直接排放到大气中,由于碳酸钠溶液能够与二氧化硫反应生成无毒的二氧化碳,可以使用碳酸钠溶液吸收多余的二氧化硫,反应的化学方程式为:Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 ,
故答案为:吸收二氧化硫,防止污染;Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 .
(2013春•尖山区校级期中)某化学兴趣小组为探索铜跟浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验.请回答:
实验中甲同学取a 克 Cu 片和12ml 18mol/L浓H2SO4放人圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余.
(1)请写出Cu与浓H2SO4反应的化学方程式:______.
装置E中试管D内盛品红溶液,当C中气体集满后,D中有可能观察到的现象是______.
实验装置D有可能造成环境污染,试用最简单方法加以解决(实验用品自选)______.
(2)装置B的作用是贮存多余的气体.当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生进入B,B中应放置的液体(填字母):______
A.饱和Na2SO3溶液 B.酸性 KMnO4溶液 C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
(3)问题:反应后溶液中有大量硫酸剩余.足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是______.
A.Fe粉 B.BaCl2溶液 C.Ag D.饱和NaHSO3溶液
(4)实验中甲学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,请问该气体单质是______(填名称),反应方程式是______.
正确答案
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
品红溶液褪色
用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口
D
AD
氧气
2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O
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↑;装置E中试管D内盛品红溶液,当C中气体集满,D中有二氧化硫,二氧化硫能和有色物质品红溶液生成无色物质;二氧化硫有毒,不能直接排放,氢氧化钠溶液能够与二氧化硫反应,可用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口吸收二氧化硫,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑;品红溶液褪色;用浸有NaOH溶液的棉团塞在试管口;
(2)装置B的作用是贮存多余的气体,所以B中应放置的液体不能与二氧化硫反应,也不能溶解二氧化硫,而A.饱和Na2SO3溶液、B.酸性KMnO4溶液、C.浓溴水都能够与二氧化硫反应,只有D.饱和NaHSO3溶液符合要求,
故答案为:D;
(3)直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余,证明反应后有硫酸剩余,需要证明反应后的溶液中存在大量氢离子,根据金属活动顺序表可知铁能和氢离子反应,银不与氢离子反应;稀硫酸与BaC12溶液反应生成硫酸钡,但是不能证明是否含有氢离子;与饱和NaHSO3溶液反应生成二氧化硫,证明溶液中含有氢离子,所以AD正确,
故答案为:AD;
(4)实验中甲学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,该气体单质具有强氧化性,又是常见的,可以为氧气;铜和氧气、稀硫酸发生氧化还原反应,得到硫酸铜和水,反应的化学方程式为:2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O,
故答案为:氧气;2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O.
硫酸是一种重要的工业原料,广泛应用于炼油、冶金、染料等工业中.硫酸性质是中学化学学习的重点.
请回答下列问题:
(1)写出中学化学中利用物质与浓硫酸共热产生不同类别的两种气体的名称:______、______去底可乐瓶大号培养皿NaOH溶液气球湿润品红试纸
(2)浓硫酸脱水性实验教材中如下操作:取20g蔗糖置200mL烧杯中,加2mL水,搅拌均匀.再加入20mL98%的浓硫酸,迅速搅拌,静置.实验中,生产大量含SO2、CO2等混合气体.写出产生该混合气体的化学方程式:______.
(3)有学生改进了浓硫酸的脱水性实验(装置如图1):
实验准备就绪后,加入浓硫酸,迅速搅拌后用去底可乐瓶罩上,观察现象.除看到烧杯中白色蔗糖颜色变深,体积膨胀,有气体产生外,还可看到哪些现象?______.
(4)图2中,仪器a、b的名称分别是______、______;其中,仪器b常用于______操作(填一种物质提纯操作).
(5)有学生为了确定浓硫酸使蔗糖脱水过程中产生SO2、CO2气体,请选用上述装置(可重复使用)设计实验,将它们的编号填入方框,并将装置内所放的化学药品填入括号内.
正确答案
解:(1)实验室用氯化钠和浓硫酸反应制取氯化氢,用乙醇在浓硫酸的作用下加热反应制取乙烯气体,故答案为:氯化氢、乙烯;
(2)浓硫酸具有氧化性,能碳单质氧化,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓)
2SO2↑+CO2↑+2H2O;
(3)浓硫酸具有氧化性,能碳单质氧化,生成二氧化碳、二氧化硫气体,气球先鼓胀,其中的二氧化硫具有漂白性,使得品红试纸会褪色,二氧化硫、二氧化碳军会合氢氧化钠发生反应,使得气压降低,所以可乐瓶中液面稍上升,气球会逐渐瘪掉,故答案为:品红试纸褪色、可乐瓶中液面稍上升、气球先鼓胀,后又逐渐瘪掉;
(4)仪器a、b的名称分别是长颈漏斗、分液漏斗,分液漏斗用于互不相溶液体的分液或萃取分液,故答案为:长颈漏斗、分液漏斗;分液或萃取分液;
(5)浓硫酸使蔗糖脱水过程中产生SO2、CO2气体,B是发生装置,二氧化硫的检验用品红,二氧化碳的检验用澄清石灰水,检验二氧化碳之前先是将二氧化硫除净,所以C中装品红,褪色证明产生了二氧化硫,在经过盛有溴水或高锰酸钾的试剂瓶,将二氧化硫吸收,在经过品红看是否将二氧化硫除尽,如果溴水或高锰酸钾不褪色,最后用澄清石灰水检验二氧化碳的生成,故答案为:B、C、C、C;品红试液、溴水或酸性高锰酸钾、品红试液或溴水或酸性高锰酸钾、澄清石灰水.
解析
解:(1)实验室用氯化钠和浓硫酸反应制取氯化氢,用乙醇在浓硫酸的作用下加热反应制取乙烯气体,故答案为:氯化氢、乙烯;
(2)浓硫酸具有氧化性,能碳单质氧化,反应方程式为:C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓)
2SO2↑+CO2↑+2H2O;
(3)浓硫酸具有氧化性,能碳单质氧化,生成二氧化碳、二氧化硫气体,气球先鼓胀,其中的二氧化硫具有漂白性,使得品红试纸会褪色,二氧化硫、二氧化碳军会合氢氧化钠发生反应,使得气压降低,所以可乐瓶中液面稍上升,气球会逐渐瘪掉,故答案为:品红试纸褪色、可乐瓶中液面稍上升、气球先鼓胀,后又逐渐瘪掉;
(4)仪器a、b的名称分别是长颈漏斗、分液漏斗,分液漏斗用于互不相溶液体的分液或萃取分液,故答案为:长颈漏斗、分液漏斗;分液或萃取分液;
(5)浓硫酸使蔗糖脱水过程中产生SO2、CO2气体,B是发生装置,二氧化硫的检验用品红,二氧化碳的检验用澄清石灰水,检验二氧化碳之前先是将二氧化硫除净,所以C中装品红,褪色证明产生了二氧化硫,在经过盛有溴水或高锰酸钾的试剂瓶,将二氧化硫吸收,在经过品红看是否将二氧化硫除尽,如果溴水或高锰酸钾不褪色,最后用澄清石灰水检验二氧化碳的生成,故答案为:B、C、C、C;品红试液、溴水或酸性高锰酸钾、品红试液或溴水或酸性高锰酸钾、澄清石灰水.
某小组同学为探究铜跟浓硫酸的反应情况,并收集一瓶反应产生的气体,设计了如图所示装置.实验中他们取6.4g铜片与12mL 18mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中加热,直到反应完毕仍发现烧瓶中有铜剩余.
(1)为防止空气污染,请补画右图虚框中的实验装置,并注明所需要的试剂名称.
(2)写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:______.
(3)该小组认为铜片未完全溶解,则瓶中可能还有一定量的硫酸剩余,其原因是:______.
(4)为证明反应结束后的烧瓶中确有余酸,可选用下列药品中的______(填写字母序号):A.铁粉 B.BaCl2溶液 C.银粉 D.Na2CO3溶液.
正确答案
解:(1)二氧化硫密度大于空气,收集方法为向上排空气法,集气瓶中的导管应该长进短出;二氧化硫有毒,能够与氢氧化钠溶液反应,可以使用氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫,补全反应装置为:,
故答案为:;
(2)Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,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;
(3)金属铜活泼性在氢之后,不能够与稀硫酸反应,浓硫酸具有强氧化性,能将铜等不活泼金属氧化,本身被还原成二氧化硫,所以铜能够与浓硫酸反应,反应过程中H2SO4被不断消耗,且生成的水逐渐增多,使浓硫酸浓度变稀,至一定浓度时就不再与铜片反应,所以铜片未完全溶解并仍有一定量余酸,
故答案为:反应过程中H2SO4被不断消耗,且生成的水逐渐增多,使浓硫酸浓度变稀,至一定浓度时就不再与铜片反应;
(4)稀硫酸是强电解质硫酸的稀溶液,电离出氢离子和硫酸根离子,所以为证明反应结束后的烧瓶中确有余酸,需检验氢离子,
A.用铁粉检验氢离子的存在,铁和氢离子反应生成氢气能检验,故A正确;
B.由于BaCl2溶液和硫酸根离子反应生成沉淀,无酸剩余时,溶液中存在硫酸根离子,无法证明氢离子存在,不能检验,故B错误;
C.金属银活泼性在氢之后,不能够与稀硫酸反应,不能检验,故C错误;
D.Na2CO3溶液电离出的碳酸根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水,所以能检验,故S正确;
故答案为:AD.
解析
解:(1)二氧化硫密度大于空气,收集方法为向上排空气法,集气瓶中的导管应该长进短出;二氧化硫有毒,能够与氢氧化钠溶液反应,可以使用氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫,补全反应装置为:,
故答案为:;
(2)Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,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;
(3)金属铜活泼性在氢之后,不能够与稀硫酸反应,浓硫酸具有强氧化性,能将铜等不活泼金属氧化,本身被还原成二氧化硫,所以铜能够与浓硫酸反应,反应过程中H2SO4被不断消耗,且生成的水逐渐增多,使浓硫酸浓度变稀,至一定浓度时就不再与铜片反应,所以铜片未完全溶解并仍有一定量余酸,
故答案为:反应过程中H2SO4被不断消耗,且生成的水逐渐增多,使浓硫酸浓度变稀,至一定浓度时就不再与铜片反应;
(4)稀硫酸是强电解质硫酸的稀溶液,电离出氢离子和硫酸根离子,所以为证明反应结束后的烧瓶中确有余酸,需检验氢离子,
A.用铁粉检验氢离子的存在,铁和氢离子反应生成氢气能检验,故A正确;
B.由于BaCl2溶液和硫酸根离子反应生成沉淀,无酸剩余时,溶液中存在硫酸根离子,无法证明氢离子存在,不能检验,故B错误;
C.金属银活泼性在氢之后,不能够与稀硫酸反应,不能检验,故C错误;
D.Na2CO3溶液电离出的碳酸根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水,所以能检验,故S正确;
故答案为:AD.
某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置先进行了有关实验:
(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请在图上把导管补充完整.
(2)实验中他们取6.4g 铜片和12mL 18mol•L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余.
①写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:______;
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解,你认为原因是______;
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是:______(填写编号).
A.铁粉 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸氢钠溶液
(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,甲学生进行了如下设计学生设计的方案是:在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL,取20mL与锥形瓶中,滴入2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),通过测出消耗氢氧化钠溶液的体积来求余酸的物质的量浓度.假定反应前后烧瓶中溶液的体积不变,你认为他设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度______(填“能”或“不能”),其理由是______.
(4)现已确认,SO2和NOx的排放是造成酸沉降的两大罪魁祸首.汽车排放的尾气中含有未燃烧充分的CH、以及N2、CO2、NO、CO等.有人设计利用反应2NO+2CON2+2CO2 将有害的污染物转化为可参与大气循环的N2和CO2.
在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表:
在上述条件下反应能够自发进行,则反应的△H______ 0(“>”、“<”、“=”).前2h内的平均反应速率v(N2)=______,在该温度下,反应的平衡常数K=______.据此你认为将该反应从理论转化为现实的最重要的研究方向是______.
正确答案
Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,反应会停止
AD
不能
虽然甲基橙变色范围:pH为3.1~4.4,氢氧化铜开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,铜离子不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰
<
1.875×10-4mol•L-1•h-1
5000
寻找高效的催化剂
解析
解:(1)二氧化硫的密度比空气大,应用向上排空气法,故答案为:;
(2)①浓硫酸有强氧化性,可与铜反应,故答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;
②稀硫酸与铜不反应,随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,
故答案为:随着反应进行,硫酸被消耗,产物有水生成,所以浓硫酸变成稀硫酸,反应会停止;
③根据金属的通性,氢离子能与活泼金属如铁反应,若有氢气生成,则说明有余酸;即使没有余酸溶液中也有硫酸根,都能与氯化钡反应生成沉淀;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,故选AD;
(3)甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰,
故答案为:不能;虽然甲基橙变色范围:pH为3.1~4.4,氢氧化铜开始沉淀时的pH为5,在指示剂变色范围之外,即中和酸时,铜离子不会消耗OH-,但是甲基橙由红色变成橙色、黄色时,铜离子溶液呈蓝色,对观察指示终点颜色有干扰;
(4)因该反应2NO+2CO2CO2+N2中气体减少,则△S<0非自发,由反应能够自发进行,则△H-T△S<0,即该反应一定是放热才有可能自发进行,放热反应的△H<0,
由表格中的数据可知2s内NO浓度的变化量为1.00×10-3-2.50×10-4=7.50×10-4,
则υ(NO)==3.75×10-4mol•L-1•s-1;
由化学反应速率之比等于化学计量数之比,则υ(N2)=υ(NO)≈1.875×10-4mol•L-1•s-1,
由表格中的数据可知到4s时达到化学平衡,则
2NO+2CO2CO2+N2
开始1.00×10-33.60×10-3 0 0
转化9×10-49×10-49×10-4 4.50×10-4
平衡1.00×10-4 2.70×10-3 9×10-44.50×10-4 则K==5000,
该反应能进行但反应速率较慢,需要用高效催化剂,
故答案为:<;1.875×10-4mol•L-1•h-1;5000;寻找高效的催化剂.
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