- 硫酸的性质
- 共1357题
盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种强酸.请就三者与金属铜的反应情况,回答下列问题:
(1)①在100mL 18mol•L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是______
A.40.32L B. 6.72L C.20.16L D.30.24L
②若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,写出反应的离子方程式______.
(2)若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应,当反应完全停止时,共收集到的气体1.12L(标准状况),则该气体的成分是______,反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为______.
A. 0.25mol B. 0.2mol C.0.15mol D.0.1mol
(3)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,并且该反应的产物只有氯化铜和水.该反应的化学方程式为______.
正确答案
(1)①铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应,Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+H2O,浓硫酸的物质的量为0.1L×18mol/L=1.8mol,如被还原的硫酸是0.9mol,则生成n(SO2)=0.9mol,V(SO2)=0.9mol×22.4L/mol=20.16L,但随着铜和浓硫酸的反应的进行,酸的浓度越来越小,不再产生二氧化硫,则生成二氧化硫的体积小于20.16L,只有B符合,故答案为:B;
②若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,溶液中形成稀硝酸可以继续溶解铜,反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)过量铜粉与一定量浓硝酸反应,反应开始是生成NO2,发生:Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;随着反应的进行,硝酸浓度降低,稀硝酸与铜反应生成NO,发生:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;气体的物质的量为=0.05mol,当生成气体全部为NO2时,消耗的硝酸的物质的量为0.05mol×2=0.10mol,当生成气体全部为NO时,消耗的硝酸的物质的量为0.05mol×4=0.20mol,所以消耗的硝酸的物质的量介于0.10mol和0.20mol之间,只有C符合,故答案为:NO2、NO;C;
(3)盐酸不能与金属铜反应,但可以与氧化铜反应,所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO,然后氧化铜溶于盐酸,反应的方程式为Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O;
故答案为:Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O.
填空回答:
某同学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是用来收集实验中生成的气体的装置,但未将导管画全,请直接在原图上把导管补充完整。
(2)请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:_______________________________。
(3)实验中, C中的现象为________________,这是因为__________________;D中的现象为_________,这是因为________________;A中的溶液将由无色变为_________色。
(4)实验中,该同学取6.4g铜片和12mL 18mol/L H2SO4溶液(浓)放在圆底烧瓶中共热,直到反应停止,最后发现烧瓶中还有铜片剩余;该同学根据所学的化学知识判断还会有一定量H2SO4的剩余,这个判断是正确的。
A.为什么会有一定量H2SO4的剩余?________________________。
B. 下列药品中能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H2SO4的是_____________(填字母编号)
a.BaCl2溶液 b.Ba(NO3)2溶液 c.银粉 d.Na2CO3粉末
C.为测定所余的H2SO4物质的量,取出了剩余的铜片,洗涤、干燥后称量为mg,则可通过计算得到:
剩余的H2SO4的物质的量=_____________mol。
(5)若将16g铜与50mL H2SO4的物质的量浓度为一定值的浓硫酸反应,铜完全溶解。请回答:
① 反应中产生的气体在标准状况下的体积为____________L。
② 该反应中被还原的H2SO4的物质的量为______________mol。
③ 待产生的气体全部释放后,向溶液中滴加VmL a mol/L NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀,则原浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度=_____________mol/L。
正确答案
(1)“略”
(2)
(3)品红试液褪色;具有漂白作用;紫色石蕊试液变红;反应得到的的溶液显酸性;蓝
(4)A、反应过程中H2SO4被不断消耗,生成的H2O逐渐增多,使浓硫酸逐渐变稀至一定浓度就不再与铜反应
B、d;C、
(5)① 5.6;② 0.25;③
某研究小组用如图所示装置进行铜与浓硫酸反应的实验研究。
(1)写出试管B中的实验现象______________________。
(2)写出A中反应的化学方程式______________________。
(3)继续向A试管中加入H2O2,发现铜片溶解,反应的离子方程式为:______________________。若仍不补充浓硫酸,只要求使铜片溶解,也可以加入(填写两种属于不同类别物质的化学式)___________、
___________。
(4)B试管口的棉花应沾有的试剂是___________。
(5)小组成员向反应后的溶液中加入足量的氧化铜,使剩余的硫酸全部转化为硫酸铜,过滤后,将滤液加热浓缩,冷却结晶制得硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)。小组成员采用加热法测定该晶体里结晶水x的值。
①在他们的实验操作中,至少称量___________次;
②下面是其中一次实验的数据:
根据上表数据计算判断x的实侧值比理论值(x=5)________(填“偏大”、“偏小”),这次实验中产生误差的原因可能是___________(填序号)
A.硫酸铜晶体中含有不挥发的杂质
B.实验前晶体表面有湿存水
C.加热时有晶体飞溅出去
D.加热失水后露置在空气中冷却
正确答案
(1)品红溶液褪色
(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3)Cu+H2O2+2H+==Cu2++2H2O;Fe2O3;NaNO3 (4)NaOH(溶液)或KMnO4(溶液)(其它合理答案也可以)
(5)①4;②偏大;BC
浓硫酸是一种重要的化学试剂.它能是使硫酸铜晶体由蓝色变成白色,表现了它的______,因此它可作实验中的______,但不能处理______等(填两种)气体.它使蔗糖发生炭化及对皮肤的腐蚀皆缘于其______.它能与不活泼的金属铜反应,反应的化学方程式为______,其中浓硫酸表现出的性质是______和______.检验碳单质与浓硫酸反应产物的方法及对应结论______.
正确答案
浓硫酸是一种重要的化学试剂.它能是使硫酸铜晶体由蓝色变成白色,表现了它的吸水性,可用于干燥剂,但不能干燥碱性或强氧化性气体,具有脱水性,可使蔗糖发生炭化及对皮肤的腐蚀,在加热条件下可与铜、碳等发生氧化还原反应,与铜反应的方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,反应中浓硫酸表现了酸性和强氧化性,与碳反应生成二氧化碳和二氧化硫和水,可先用无水硫酸铜检验是否生成水,然后用品红检验二氧化硫,用高锰酸钾溶液除去二氧化硫之后在用澄清石灰水检验二氧化碳,
故答案为:吸水性;干燥剂;NH3H2S(或者HBr、HI等);脱水性;Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;氧化性,酸性;须将生成的产物先通到无水硫酸铜中,看到变蓝,证明产物中有水,再将产物通入品红溶液,品红溶液变红,证明产物中有SO2.再将产物通入酸性高锰酸钾或浓溴水中,接着通入品红溶液中,品红不变色,最后再继续通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,证明产物中有CO2(注意操作的先后和试剂的组合).
某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况.甲.乙.丙三位同学进行了下列实验:取12.8g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外,同时根据所学的知识认为还有较多的硫酸剩余.
(1)请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:______,试问:为什么较多的余酸不再与铜片继续反应?简述理由:______.
可以证明有余酸的实验方案是______(填写字母,错选或多选扣分)
(a)再加入铁粉(b)再滴入BaCl2溶液(c)再加入银(d)再滴入Na2CO3溶液
(2)甲学生设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量.其方法有多种,请问下列方案中不可行的是______(填写字母,错选或多选扣分)
(a)将产生的气体缓缓通过预先称量盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称量.
(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蒸馏水稀释至100ml,加入足量Na2S溶液,充分反应后,过滤.洗涤.干燥、称量沉淀.请写出生成沉淀的离子方程式:
______.
(4)根据甲、乙两同学的实验方案,除测算产生气体的物质的量或反应掉的铜的物质的量外,尚缺少的测量数据是______.
(5)丙同学提出甲、乙两同学的实验方案设计的复杂,为此他设计了下列较为简易的实验方案:取出反应后的铜片,进行洗涤.干燥.称量.若称得剩余铜片的质量为Wg,测得反应后溶液的体积为Vml,请计算剩余硫酸的物质的量浓度=______mol/L(用含W.V的代数式表示)
正确答案
(1)浓硫酸有强氧化性,可将铜氧化;稀硫酸无强氧化性,不能以铜反应;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,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑;铜片过量,硫酸反应后溶液变稀不支持反应;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,故答案为:ac;
(3)Cu2+与S2-反应生成黑色沉淀,故答案为:Cu2++S2-=CuS↓;
(4)物质的量浓度等于溶液中溶质的物质的量物质的量除以溶液的体积,缺少溶液的体积,故答案为:反应后溶液的体积;
(5)反应的铜的物质的量=,反应掉的硫酸的物质的量是铜的二倍,为
,用总的硫酸的物质的量减去反应的就是剩余的,为0.36-
,然后根据物质的量浓度等于溶液中溶质的物质的量物质的量除以溶液的体积即可求出,故答案为:
.
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