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简答题

安徽省从2013年12月1日零时起,车用汽油升级为“国Ⅳ”标准,对二氧化硫的排放有了大大的改善。已知SO2可以用Fe( NO3)3溶液吸收, 0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=2。某学习小组据此展开如下相关探究:

【探究I】铜与浓硫酸的反应探究:

(l)取12.8g铜片于三颈烧瓶中,通N2一段时间后再加入20 mL 18 mol•L-1的浓硫酸,加热。装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀,充分反应后,烧瓶中仍有铜片剩余。

①该小组同学认为烧瓶中除有铜片剩余外还应有较多的硫酸剩余,其原因是: ___________________  

②该小组同学欲通过测定产生气体的量来求余酸的物质的量,设计了多种实验方案。下列方案不可行的是______         

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,结束反应后再次称重

B.将产生的气体缓缓通入足量硫酸酸化的高锰酸钾溶液后,再加入足量的BaCl2溶液,测量所得沉淀的质量

C.用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)

【探究II】装置B中产生沉淀的原因探究:

(2)加入浓硫酸之前先通N2一段时间,其目的是____                                 

(3)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列猜想(不考虑各因素的叠加):

猜想1: 装置A中的白雾进入B参与反应

猜想2:SO2被Fe3+氧化为SO42-

猜想3:                                  

(4)甲同学认为只要在装置A、B间增加洗气瓶C,就可以排除装置A中白雾影响,则C中盛放的试剂是                      

(5)乙同学取出少量装置B中清液,加入几滴酸性高锰酸钾,发现紫红色褪去,据此认为猜想2成立。你是否同意其结论?并说明理由:                                    

【思考与交流】

(6)实验结束后,若使烧瓶中铜片继续溶解,下列方案(必要时可加热)可行的是         

A.打开弹簧夹,通入O2                  B.由分液漏斗加入H2O2溶液

C.由分液漏斗加入NaNO3溶液           D.由分液漏斗加入Na2SO4溶液

正确答案

(1)①随着反应进行,硫酸变稀,与铜片不反应    ②A B

(2)排除空气的干扰

(3)酸性条件下,SO2被NO3-氧化为SO42-

(4)NaHSO3饱和溶液

(5)不同意;溶解的SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色

(6)A B C

试题分析:(1)①Cu只与浓硫酸发生反应。随着反应的进行硫酸变为稀硫酸,就与铜片不反应。所以烧瓶中除有铜片剩余外还应有较多的硫酸剩余。②A.发生在加热条件下进行。所以产生的气体除了有SO2外,还有水蒸汽,因此缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重称量的质量是SO2和水蒸汽的质量和。无法计算剩余硫酸的质量。错误。B.高锰酸钾能把SO2氧化为硫酸,由于是用硫酸酸化,所以再加入足量的BaCl2溶液,测量所得沉淀是SO2氧化的硫酸和加入的硫酸共同产生的硫酸钡。故不能确定SO2的多少,进而不能确定有多少硫酸没有乘积反应。错误。C.由于SO2不能在饱和NaHSO3溶液中溶解。所以可以用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)。来确定发生还原反应的硫酸的物质的量,进而可以计算出未参加反应的硫酸的物质的量。正确。选项为AB。(2)加入浓硫酸之前先通N2一段时间,其目的是驱赶装置中的空气,排除空气的干扰。(3)根据题意可知:猜想3是酸性条件下,SO2被NO3-氧化为SO42-。(4)甲同学认为只要在装置A、B间增加洗气瓶C,就可以排除装置A中白雾影响,则C中盛放的试剂应该只吸收SO3但是不溶解或反应消耗SO2,可以是NaHSO3饱和溶液。(5)乙同学取出少量装置B中清液,加入几滴酸性高锰酸钾,发现紫红色褪去,据此认为猜想2成立这种认识是错误的、不同意;因为溶解的SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 (6)A 通入氧气,发生反应:2Cu+ O22CuO;CuO + H2SO4= CuSO4 + H2O.正确。B由分液漏斗加入H2O2溶液H2O2加热分解产生氧气,作用同A。正确。C由分液漏斗加入NaNO3溶液。在酸性条件下发生反应:3Cu+8H+2NO3=3Cu2+2NO↑+4H2O。Cu溶解。正确。D.由分液漏斗加入Na2SO4溶液不会发生任何反应。错误。因此选项为A B C。2的性质及检验的知识。

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简答题

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。

I.测定铁的质量分数:

(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E装置后面连上一根

导管,然后________________________________________,则证明装置的气密性良好。

(2)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bg。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________________________________(写表达式)。

(3)装置C中反应的离子方程式为________________________________________。

(4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大。你认为改进的方法是____________________________________.

(5)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实验测得合金中铁的质量分

数也可能会偏离。你认为其中的原因是_________________________________________。

Ⅱ.探究浓硫酸的某些性质:

(6)往A中滴加足量的滚硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:

_____________________________________________________________________。

(7)将A中固体换为金属铜则与浓硫酸发生反应的化学方程式是__________________

_______________________,反应中浓硫酸表现出的性质是______________________。

正确答案

(1)把导管放入盛水的水槽中,微热烧瓶,如果导管口有气泡产生,停止加热后导管口产生一段稳定的水柱。(2分)

(2)(11a-3b)/11a×100℅(2分)

(3)2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+(2分)

(4)在装置E的后边再连接一个与E相同的装置。(2分)

(5)反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,导致b偏低。

(6)常温下,铁被浓硫酸钝化,碳不与浓硫酸反应。(2分)

(7) 2H2SO4(浓)+CuCuSO2+ SO2↑+2H2O; (2分) 酸性和强氧化性(2分)

试题分析:(1)用微热法检验密封装置的气密性。

(2)E增重bg,是CO2的质量,可以计算碳的质量3b/11g,铁的质量 (a-3b/11)g, 铁的质量分数为(11a-3b)/11a×100℅.

(3)装置C中是K MnO4溶液,有强氧化性,能和有还原性的SO2反应,离子方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

(4)为防止空气中CO2、H2O进入E管,可以在E的后边再连接一个与E相同的装置,吸收空气中CO2、H2O。

(5)反应结束后,装置内还有生成的气体残留。

(6) 常温下,铁被浓硫酸钝化,碳不与浓硫酸反应。

(7) 铜与浓硫酸加热的条件下发生反应,生成CuSO2和 SO2

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简答题

有甲、乙两位同学根据所学化学知识,设计了由铜和硫酸为原料制取硫酸铜的两种方案:①铜与浓硫酸加热直接反应,即Cu→CuS04

②将铜加到热的稀硫酸中并通入空气来制备硫酸铜,即由Cu→CuO→CuSO4

试回答:

(1)、写出方案①的化学反应方程式                                       

这两种方案,你认为哪一种方案比较合理?       。(答编号),理由是

                                                                      

(2)、实验室采用方案①取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L-1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲、乙两位同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分,设计下列实验:

实验步骤:倾倒掉上层液体后,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌

实验现象:_____________________________________________

实验结论:所得灰白色固体的化学式为_   _______

直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余。可两位同学仍然认为试管中还有硫酸剩余,他们这样认为的理由是___________                     _____

正确答案

(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

② 无污染空气的SO2生成,节约H2SO4

(2)灰白色物质溶解,溶液变为蓝色    CuSO4

随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐变小,由浓变稀,稀硫酸不能与铜发生反应

试题分析:(1)方案②合理,原因是不产生污染物二氧化硫、生成同质量硫酸铜消耗硫酸少。

(2)铜与浓硫酸反应时,硫酸过量,生成硫酸铜、二氧化硫和水。随着反应进行,硫酸由浓变稀,铜与稀硫酸不反应。向灰白色固体中加水,固体溶解,若溶液呈蓝色,说明灰白色固体是硫酸铜。

点评:评价实验方案优劣可从以下几个方面进行:1.对环境是否友好;2.原料来源是否广泛、原料是否经济;3.生成等质量的产品所需原料越少越好。

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简答题

实验室中,用如下图所示装置及所给药品(图中部分夹持仪器已略去)探究工业制硫酸接触室中的反应,并测定此条件下二氧化硫的转化率。已知SO3熔点为16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略装置内空气中的CO2

(1)已知0.5molSO2被O2氧化成气态SO3,放出49.15 kJ热量,反应的热化学方程式为                                                        

(2)根据实验目的,请从上面右图中选择Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处合适的装置,将其序号填入空格中:装置Ⅰ          ,装置Ⅱ          ,装置Ⅲ          

(3)开始进行实验时,首先应进行的操作是                             

(4)加热硬质玻璃管时,若不断升高温度,SO2的转化率会           (填“增大”、“不变”或“减小”)。

(5)停止通入SO2,熄灭酒精灯后,为使残留在装置中的SO2、SO3被充分吸收,操作方法是                                                           

(6)实验结束后,若装置Ⅱ增加的质量为b g ,装置Ⅲ增加的质量为a g,则此条件下二氧化硫的转化率是            (用含字母的代数表示)。

正确答案

(1)2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g);△H=-196.6 kJ/mol (2分)

或 SO2(g)+O2(g)  SO3(g);△H=-98.3 kJ/mol

(2) B, A, D (3分)

(3)检查装置的气密性(1分)

(4)减小(1分)

(5)继续通入氧气一段时间(1分)

(6)(2分)

试题分析:(1)ΔH与反应物的物质的量有关,所以热化学方程式中各物质的系数必须与ΔH相对应,如果系数加倍,则ΔH也要加倍。  

(2)图中Ⅰ装置的作用一是干燥气体;二是使SO2和O2均匀混合,所以选B、Ⅱ装置的作用是冷却SO3,使其变成液体,所以选A,、Ⅲ装置的作用除去尾气SO2,所以选D (3分)      

(3)一般说来,无论采用那种装置制取气体,在成套装置组装完毕装入反应物之前,必须检查装置的气密性,以确保实验的顺利进行。(1分)

(4)因为2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)是放热反应,升高温度,向逆向移动,所以转化率减小。(1分)

(5)继续通入氧气,可以使残留在装置中的SO2、SO3随着氧气流一起流动,最终全部被NaOH吸收。 (1分)

(6)实验结束后,若装置Ⅱ增加的质量为反应生成的SO3的质量,,装置Ⅲ增加的质量为末反应的SO2的质量,所以根据化学方程式,设反应的SO2质量为x;

2SO2(g)+O2(g)  2SO3(g)

128                       160

x                           b

x=b

所以二氧化硫的转化率为b/(a+b)=(2分)

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题型:填空题
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填空题

近年来,酸雨污染较为严重,防治酸雨成了迫在眉睫的问题。

(1)有人提出了一种利用氯碱工业产品处理含二氧化硫废气的方法,流程如下:

(Ⅰ)将含SO2的废气通入电解饱和食盐水后所得到的溶液中,得NaHSO3溶液。

(Ⅱ)将电解饱和食盐水所得气体反应后制得盐酸。

(Ⅲ)将盐酸加入NaHSO3溶液中,反应所得到的SO2气体回收,生成的NaCl循环利用。

①写出步骤(Ⅰ)反应的化学方程式:                                    

②写出步骤(Ⅱ)中电解饱和食盐水的化学方程式:                              

③写出步骤(Ⅲ)反应的离子方程式:                                     

(2)还有学者提出利用Fe2、Fe3等离子的催化作用,常温下将SO2氧化成SO42-而实现SO2的回收利用。某研究性学习小组据此设计了如下方案,在实验室条件下测定转化器中SO2氧化成SO42-的转化率。

①该小组采用下图装置在实验室测定模拟烟气中SO2的体积分数,X溶液可以是       。(填写序号)

②若上述实验是在标准状况下进行的,欲测定转化器中SO2氧化成SO的转化率,已知气体流速,还需测定的数据有                                            

正确答案

(1)①SO2+NaOH=NaHSO3

②2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2

③HSO3-+H=SO2↑+H2O

(2)①A、B ②实验时间 加入盐酸酸化的BaCl2溶液后生成沉淀的质量

求解SO2在混合气中的体积分数,需要求出两个量,一个是SO2的体积,一个是混合气的总体积。利用量气装置,可求出吸收SO2后余气的体积;利用洗气瓶中的X溶液,求出SO2的体积。所以对于洗气瓶中的溶液,必须能与SO2反应,且能发生明显的颜色变化,以便确定反应的终点。求解SO2的转化率,应求出SO2气体的总量和生成SO的量。因为在前一问中已求出SO2在混合气中的含量,所以只需确定混合气的总量。利用流速求总量,只需知道通入时间。要求SO2的转化率,只需确定沉淀质量。

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题型:简答题
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简答题

测定生成SO3的转化率可以用下图装置,装置中烧瓶内发生的化学反应方程式为:Na2SO3(s)+H2SO4(85%)=Na2SO4+H2O+SO2↑(已知SO3的熔点是16.8oC,沸点是44.8oC)

(1)装置中甲管的作用是__________________。

(2)根据实验需要,应该在I、II、III、IV处连接合适的装置,请从下图A〜E装置中选择最适合装置并将其序号填至下面的空格中,每个装置不重复使用。

I、 II、III、IV处连接的装置分别是                          

(3)为使SO2有较高的转化率,实验中加热催化剂与滴加浓硫酸的顺序中,应采取的操作是____________ ,若用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会____________ (填“升高”、“不变”或“降低”)。

(4)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象不明显,但又不存在气密性问题,请你推测可能的原因(可以不填满)①原因:______    ②原因 :______     ③原因:______

(5)将SO2通入含1mol氯酸的溶液中,可生成一种强酸和一种氧化物,并有6.02×1023个电子转移,则该反应的化学方程式为                    

(6)用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,测得装置IV增重了 mg,则实验中SO2的转化率为         。(用含m、n的代数式填写)

正确答案

(1)让硫酸顺利流下。(意思对,或答保持分液漏斗和烧瓶内压强相等也给分)

(2)BEAC

(3)先加热催化剂再加浓硫酸       降低

(4)①Na2SO3变质( 分),②浓硫酸的浓度不够(其他合理答案均给分)

(5)SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2

(6)(64n-m)/64n×100%(其他合理答案均给分)

试题分析:(1)橡胶管的作用是平衡压强,使液体顺利流下。(2)生成的二氧化硫气体通过浓硫酸干燥后通过五氧化二矾催化剂发生反应,然后将混合气体通过冰冷凝三氧化硫,二氧化硫被碱石灰吸收。(3)为提高二氧化硫转化率,催化剂应预先加热,使生成的二氧化硫立即与氧气发生反应;若大火加热,二氧化硫反应不完全,转化率低。(4)亚硫酸钠与85%硫酸反应生成二氧化硫,随着反应进行,硫酸浓度变稀,导致后续现象不明显;也可能亚硫酸钠部分变质为硫酸钠导致二氧化硫气体产生缓慢。(5)二氧化硫通过含1molHClO3溶液,转移1mol电子,说明HClO3还原产物为ClO2,所以二氧化硫被氧化为硫酸。(6)nmolNa2SO3与足量浓硫酸生成nmolSO2,装置IV增重mg说明未反应的SO2为m/64mol,所以二氧化硫转化率为(64n-m)/64n。

点评:本题实验原理是二氧化硫与氧气催化氧化生成三氧化硫,二氧化硫由亚硫酸钠与浓硫酸反应得到,最好再增加一个提供氧气的装置更好,因系统中氧气毕竟有限。

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简答题

某化学小组进行Na2SO3的性质实验探究。

(1)在白色点滴板的a、b、c三个凹槽中滴有Na2SO3溶液,再分别滴加下图所示的试剂:

实验现象如下表:

 

根据实验现象进行分析:

① a中实验现象证明Na2SO3具有     性。

② b中发生反应的离子方程式是      

③ 应用化学平衡原理解释c中现象(用化学用语及简单文字表述)        

(2)在用NaOH 溶液吸收SO2的过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,溶液pH 随n(SO32-):n(HSO3-) 变化关系如下表:

 

① 当吸收液中n(SO32-):n(HSO3-) ="10:1" 时,溶液中离子浓度关系正确的是  (填字母)。

A.c(Na+) +c(H+) = 2c(SO32-) +c(HSO3-) + c(OH-)

B.c(Na+) > c(HSO3-) >  c(SO32-) > c(OH-)>c(H+)

C.c(Na+) > c(SO32-)  > c(HSO3-) > c(OH-)>c(H+)

②若n(SO32-):n(HSO3-) = 3:2,则0.8 mol NaOH溶液吸收了标准状况下的SO2       L。

正确答案

(10分)

(1)①还原性  (2分)

②SO32-+2S2-+6H+=" 3S↓+3" H2O (2分)

③在Na2SO3溶液中,SO32-水解显碱性:SO32-+H2OHSO3-+OH-,所以滴入酚酞后溶液变红;在该溶液中加入BaCl2后,Ba2++SO32-=BaSO3↓(白色),由于c(SO32-)减小,SO32-水解平衡左移,c(OH-)减小,红色褪去。(2分)

(2)①AC  (2分)

②11.2  (2分)

试题分析:(1)①SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,SO2中S化合价升高,被氧化,显还原性,答案:还原性 (2分)

②酸性条件下,+4价的S和-2价的S反应,生成0价的S,故有淡黄色沉淀,答案:SO32-+2S2-+6H+=" 3S↓+3" H2O (2分)

③SO32―是弱酸根离子,水解后呈碱性,加Ba2水解平衡被破坏;答案:在Na2SO3溶液中,SO32-水解显碱性:SO32-+H2OHSO3-+OH-,所以滴入酚酞后溶液变红;在该溶液中加入BaCl2后,Ba2++SO32-=BaSO3↓(白色),由于c(SO32-)减小,SO32-水解平衡左移,c(OH-)减小,红色褪去。(2分)

(2)①A正确,溶液中存在电荷守恒,B不正确,c(SO32-) > c(HSO3-),C、正确,n(SO32—): n(HSO3)= 91:9时,pH=8.2,溶液呈碱性,c(Na+) > c(SO32-)  > c(HSO3-) > c(OH-)>c(H+),正确。故答案:AC  (2分)

②若n(SO32-):n(HSO3-) = 3:2,则0.8 mol NaOH溶液吸收了标准状况下的SO2的体积,令n(SO32-)=3x,则由Na 守恒得:3x×2+2x=0.8mol,x=0.1mol,n(SO2)=0.5mol,v(SO2 )=0.5mol×22.4l·mol-1=11.2L,答案:11.2  (2分)

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简答题

某校两个化学研究性学习小组,在学习了铜和浓硫酸的反应后分别探究足量的锌与浓硫酸反应的过程。甲小组设计了下图装置:试回答:

(1)请从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接______, c接______(用序号表示)。

(2)D、E两支试管中CCl4的作用是______。

(3)本实验能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为______。

(4)D中出现浑浊的离子方程式为______。

(5)某学生注意观察到:实验开始后,C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中出现浑浊;反应一段时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。请用化学方程式表示“反应一段时间后气泡量又会明显增加”的原因是______。

乙小组设计了下图装置:

(6)分析出乙小组的设计意图是______。

(7)装置B中的药品是______。

(8)能证明产生SO2和H2先后顺序的实验现象是______。

正确答案

(15分)(1) 3(或4)  2(各1分,共2分) (2) 防倒吸(2分)

(3) C中品红溶液褪色(2分)

(4) Ca2++2OH-+SO2===CaSO3↓+H2O(2分)

(5) Zn+H2SO4(稀)= ZnSO4+H2↑(2分)

(6) 验证产物中先产生水、SO2,后产生H2(2分,其它合理答案参照给分)

(7) 无水CuSO4(或无水硫酸铜) (1分)

(8) C中品红褪色,D中酸性高锰酸钾颜色不再变浅后,F中固体由黑色变红色,G中无水硫酸铜变蓝(2分,其它合理答案参照给分)

试题分析:(1)根据铜与浓硫酸反应的方程式可知,锌与浓硫酸反应的方程式为Zn+2H2SO4(浓)═ZnSO4+SO2↑+2H2O。由于通常状况下,1体积水中可溶解40体积的二氧化硫气体,因此装置乙可防止二氧化硫与品红作用时被吸入锌与硫酸反应的容器中,二氧化硫与品红作用,需长管进,所以正确的连接顺序是3(或4),4(或3)接b,c接2,1接d。

(2)二氧化硫易溶于水,难溶于四氯化碳,二氧化硫通过四氯化碳,然后再与澄清的石灰水反应,起缓冲作用,可防止倒吸。

(3)二氧化硫可使品红溶液褪色,可用于检验二氧化硫的存在,所以本实验能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为C中品红溶液褪色。

(4)二氧化硫和澄清的石灰水反应生成亚硫酸钙和水,亚硫酸钙为难溶于水的沉淀,反应的离子方程式为Ca2++2OH-+SO2═CaSO3↓+H2O。

(5)锌为较活泼的金属,在金属活动顺序表中排在氢的前面,所以锌能和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。而随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐降低,当变为稀硫酸后,与锌反应生成氢气,反应的化学方程式为Zn+H2SO4(稀)═ZnSO4+H2↑。

(6)根据装置图可知,乙小组设计的装置,先用白色的无水硫酸铜检验水的存在,后用品红检验二氧化硫的存在,用高锰酸钾氧化二氧化硫除去二氧化硫,浓硫酸具有吸水性,除去水,锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,氢气通过热的氧化铜生成铜和水,水蒸气遇无水硫酸铜变蓝色,可检验氢气的存在,因此该设计的目的是验证产物中先产生水、SO2,后产生H2

(7)由于气体通过溶液时一定会带出水蒸气,所以要首先检验水蒸气。根据水蒸气遇无水硫酸铜变蓝色可知,装置B中的药品是无水CuSO4(或无水硫酸铜),用来检验水的存在。

(8)二氧化硫可使品红溶液褪色,C中品红褪色,可检验二氧化硫的存在。SO2还具有还原性,高锰酸钾氧化二氧化硫可除去二氧化硫,D中酸性高锰酸钾不再褪色后,说明二氧化硫已经除尽。锌和稀硫酸反应生成氢气和硫酸锌,氢气通过热的氧化铜生成铜和水,F中有红色物质生成,说明有铜生成,G中无水硫酸铜变蓝,说明有水生成,即证明有氢气产生。

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题型:简答题
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简答题

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。

I 测定铁的质量分数:

(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E装置后面连上一根导管,然后__________________________________,则证明装置的气密性良好。

(2)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。铁碳合金中铁的质量分数为__________________________(写表达式)。

(3)装置C的作用______________________________________________。

(4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是___________________________________________________________。

(5)乙同学按照甲同学认为改进实验,改进方法是______________但测得合金中铁的质量分数却偏高。你认为其中可能的原因是_________________。

Ⅱ 探究浓硫酸的某些性质:

(6)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,其原因是:________________________________________________。

(7)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是_______________________。

正确答案

(1)把导管放入盛有水的水槽中,微热烧瓶,如果导管口有气泡产生,停止加热后导管产生一段水柱(2分);(其他合理答案同样给分)

(2)×100% 或×100%(2分);注意表达式有多种

(3)除去CO2中的SO2(1分);

(4)空气中CO2、H2O进入E管使b增大。(2分)

(5)在装置E的后边再连接一个与E相同的装置(2分)

反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,导致b偏低。(2分)

(6)常温下,Fe被浓H2SO4钝化,碳不与浓H2SO4反应(2分);

(7)2Fe + 6 H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+ 3SO2↑ + 6H2O(2分);

试题分析:(2)在装置A中发生Fe和C与浓硫酸的反应,产生CO2SO2和铁的氧化物,装置B检验SO2,装置C吸收SO2,装置D干燥气体的,装置E是吸收CO2的,E增重的质量b是CO2的质量。

C---------CO2

1              1

b/44   b/44  C的质量:12b/44="3" b/11  Fe质量分数:(a-3 b/11)/a)×100%=×100%

(4)b的质量越大,碳的质量大,a不变,铁的质量会减小。

(5)再连接一个装置E是为了吸收充分的CO2

1
题型:简答题
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简答题

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。

    图1         图2

(1)比较两实验装置,图2装置的优点是:

①能更好地吸收有毒气体SO2,防止其污染环境;

 。(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气体逸出而污染环境;二是 。(3)能说明有SO2气体产生的实验现象是 。(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:

E.NaOH溶液    F.淀粉KI溶液

G.H2O2溶液

正确答案

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。反应的离子方程式是         ,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3。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+。步骤2.再取适量的试样滴加到少量的    (填试剂序号),观察到的现象为    ,则试样中含有Fe2+。(1)便于控制反应的进行

(2)停止加热时,防止倒吸或平衡压强(凡答案合理均可)

(3)品红溶液褪色

(4)验证Ⅱ: C G H2O2+2Fe2++2H+2Fe3++2H2O

验证III:C(或F) 红(或蓝)

D 紫色褪去或变浅

(1)图2装置除多了一个吸收装置外,还有一根可抽动的铁丝,抓住不同点进行分析即可;(4)验证Ⅱ首先加入KCSN溶液,验证溶液中无Fe3+,然后再加入氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,进行鉴别,因为KMnO4溶液有颜色,所以不能作为此反应的氧化剂;验证III首先加入KCSN溶液验证溶液中有Fe3+,然后再验证溶液中的Fe2+,因为原溶液中有Fe3+,所以不能用把Fe2+氧化为Fe3+,滴加KCSN溶液进行鉴别的方法,所以只能用KMnO4溶液鉴别。

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