硫酸是化工行业广泛应用的基础原料,某化学兴趣小组为探究浓硫酸所具有的一些特殊性质,进行如下有关实验。
实验一:浓硫酸与铜反应
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________________________________ ;
当反应转移0.2mol电子时,生成气体在标况下的体积为____ L,被还原的硫酸为____ mol
(2)装置D中试管口放置的棉花浸有NaOH浓溶液,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中由于气压增大引发的现象是________________ ,B中应放置的溶液是________ 。
A.水 B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
实验二:浓硫酸与碳反应,并验证反应生成的气体产物
(4)冯同学认为按照甲、丙、丁、乙的装置顺序,即可验证产物为SO2和CO2,那么丁中酸性KMnO4溶液的作用是______________ ;
(5)陈同学认为丙装置要使用两次才能确保检验气体产物的准确性,如按该同学所说,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——________________________________________________________ ——B;
能说明气体产物中有CO2的实验现象是①__________________ ②____________________ 。
实验一:浓硫酸与铜反应
(1)装置A中发生反应的化学方程式为
当反应转移0.2mol电子时,生成气体在标况下的体积为
(2)装置D中试管口放置的棉花浸有NaOH浓溶液,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中由于气压增大引发的现象是
A.水 B.酸性KMnO4溶液
C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
实验二:浓硫酸与碳反应,并验证反应生成的气体产物
(4)冯同学认为按照甲、丙、丁、乙的装置顺序,即可验证产物为SO2和CO2,那么丁中酸性KMnO4溶液的作用是
(5)陈同学认为丙装置要使用两次才能确保检验气体产物的准确性,如按该同学所说,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——
能说明气体产物中有CO2的实验现象是①
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更新时间:2019-02-14 15:38:38
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【推荐1】在工业上为了减少燃煤产生的硫氧化物(主要是)对空气的污染,人们往往向燃煤中掺入一定量的生石灰,以达到脱硫效果。某研究小组在实验室设计如图装置来除去模拟烟气中的硫氧化物(SO2),并检验硫氧化物的去除效果。试回答下列问题:
Ⅰ.利用装置A制备模拟烟气。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为_______ 。
(2)检查模拟烟气的气体,先通过盛有无水硫酸铜的球型干燥管检验水,再选用_______ 装置进行检验模拟烟气中的和。
(3)写出与酸性反应的离子方程式_______ 。
Ⅱ.吸收模拟烟气中的硫氧化物。
(4)按照气体由左向右流动,装置的连接顺序为A→_______ →D。
(5)装置F为干燥气体作用,则所装的药品为_______ (填名称)。
(6)装置B中反应的化学方程式_______ 。
Ⅲ.检验模拟烟气中硫氧化物的去除效果。
(7)证明该实验中硫氧化物被完全去除的现象为_______ 。
Ⅰ.利用装置A制备模拟烟气。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为
(2)检查模拟烟气的气体,先通过盛有无水硫酸铜的球型干燥管检验水,再选用
(3)写出与酸性反应的离子方程式
Ⅱ.吸收模拟烟气中的硫氧化物。
(4)按照气体由左向右流动,装置的连接顺序为A→
(5)装置F为干燥气体作用,则所装的药品为
(6)装置B中反应的化学方程式
Ⅲ.检验模拟烟气中硫氧化物的去除效果。
(7)证明该实验中硫氧化物被完全去除的现象为
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解题方法
【推荐2】某化学课外兴趣小组用如图所示装置进行实验,制备某气体并验证其性质。请回答下列问题:(1)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装铜片。
①装置A中发生反应的化学方程式为___________ 。
②实验中,取一定质量的铜片和一定体积18mol·L-1的浓硫酸在圆底烧瓶中共热,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。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是___________ (填标号)。
A.铁粉 B.BaCl2溶液 C.银粉 D.NaHCO3溶液
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。
①装置A中发生反应的化学方程式为___________ 。
②设计实验证明装置C中含有CO2时,所需的试剂有___________ (填标号)。
a.NaOH溶液 b.澄清石灰水 c.品红溶液 d.稀盐酸 e.酸性KMnO4溶液
(3)若装置A中分液漏斗盛装浓盐酸,圆底烧瓶盛装MnO2粉末。
①装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中溶液是___________ 。
②D中品红溶液的现象为___________ ,加热试管时溶液的现象为___________ 。
①装置A中发生反应的化学方程式为
②实验中,取一定质量的铜片和一定体积18mol·L-1的浓硫酸在圆底烧瓶中共热,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。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是
A.铁粉 B.BaCl2溶液 C.银粉 D.NaHCO3溶液
(2)若装置A中分液漏斗盛装浓硫酸,圆底烧瓶盛装木炭。
①装置A中发生反应的化学方程式为
②设计实验证明装置C中含有CO2时,所需的试剂有
a.NaOH溶液 b.澄清石灰水 c.品红溶液 d.稀盐酸 e.酸性KMnO4溶液
(3)若装置A中分液漏斗盛装浓盐酸,圆底烧瓶盛装MnO2粉末。
①装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭止水夹K并移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中溶液是
②D中品红溶液的现象为
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解题方法
【推荐3】根据如图回答问题:
(1)盛装浓硫酸的仪器是___ ,什么方法证明该装置不漏气?___ 。
(2)写出浓H2SO4和木炭发生反应的化学方程式:___ 。如果有0.4mol电子转移,则在标准状况下产生气体___ L。
(3)如用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出各仪器中应加入的试剂的名称和作用。A中加入的试剂是___ ,作用是检验产物H2O;B中加入的试剂是品红,褪色现象说明SO2有___ 性,C中加入的试剂是KMnO4,作用是除去SO2,反应的离子方程式为:___ ;D中加入的试剂是品红溶液,其作用是___ ,E中加入的试剂是足量的澄清石灰水,其离子反应方程式是___ 。
(4)如果将此装置中的木炭粉改为铜,则最左边装置中反应的方程式为___ 。
(1)盛装浓硫酸的仪器是
(2)写出浓H2SO4和木炭发生反应的化学方程式:
(3)如用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出各仪器中应加入的试剂的名称和作用。A中加入的试剂是
(4)如果将此装置中的木炭粉改为铜,则最左边装置中反应的方程式为
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解题方法
【推荐1】某矿渣中含MgO、Al2O3,、Fe2O3,和SiO2等,通过下列工艺流程可回收其中的Mg、Fe、Al等。
已知:i.溶液中的目标离子浓度小于或等于10-5mol·L-1时,该离子已经完全沉淀。
ii.室温下部分金属离子转化为氢氧化物沉淀的相关pH如下表:
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,可以提高浸取反应速率的措施有_______ (任写一条)。
(2)调①调整合适的范围是_______ ,若室温下调节,则溶液中_____ 。
(3)“调②”的目的是_______ ,“滤液”中溶质的主要成分是_______ (填化学式)。
(4)“加热”制备时,必须在氛围中进行,其目的是_______ 。
(5)“电解”制金属时:
①的状态为____ (填标号)。
A. B. C.(aq)
②阳极的电极反应式为____ 。
已知:i.溶液中的目标离子浓度小于或等于10-5mol·L-1时,该离子已经完全沉淀。
ii.室温下部分金属离子转化为氢氧化物沉淀的相关pH如下表:
金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 2.2 | 3.5 | 9.5 |
沉淀完全的pH | 3.2 | 4.7 | 11.1 |
(1)“酸浸”时,可以提高浸取反应速率的措施有
(2)调①调整合适的范围是
(3)“调②”的目的是
(4)“加热”制备时,必须在氛围中进行,其目的是
(5)“电解”制金属时:
①的状态为
A. B. C.(aq)
②阳极的电极反应式为
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解答题-实验探究题
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【推荐2】足量锌与一定量浓H2SO4充分在加热下反应生成会SO2和H2的混合气体。现有甲乙两研究小组分别实验探究:
(1)甲研究小组按下图实验验证锌与浓硫酸反应生成物中含有SO2和H2。取一定量的Zn置于b中,向a中加入100mL 18mol·L-1的浓硫酸,经过一段时间,恰好完全反应。
①填写仪器名称:c___________ 。
②实验开始前应先检验装置的气密性,请回答如何检验装置A的气密性___________ 。
③用化学方程式表示产生SO2的原因______________ 。
④U形管G的作用为__________ 。
⑤有同学认为A、B间应增加图中的甲装置,该装置的作用为__________ 。
⑥实验结束后测得装置F增重18.0g,计算实验开始时加入的Zn的质量为________ g。你认为实际消耗Zn的质量应比计算值____________ 。(填“大”、“小”或“相同”)
(2)乙研究小组为了探究锌与稀硫酸反应过程中的速率及能量的变化,进行以下实验,分析影响反应速率的因素。
实验时,从断开K开始,每间隔1分钟,交替断开或闭合K,并连续计数每1分钟内从a管流出的水滴数,得到的水滴数如下表所示:
分析反应过程中的水滴数,请回答:
由水滴数58>34、81>59,说明在反应初期,闭合K时比断开K时的反应速率快,主要原因是________ 。
(1)甲研究小组按下图实验验证锌与浓硫酸反应生成物中含有SO2和H2。取一定量的Zn置于b中,向a中加入100mL 18mol·L-1的浓硫酸,经过一段时间,恰好完全反应。
①填写仪器名称:c
②实验开始前应先检验装置的气密性,请回答如何检验装置A的气密性
③用化学方程式表示产生SO2的原因
④U形管G的作用为
⑤有同学认为A、B间应增加图中的甲装置,该装置的作用为
⑥实验结束后测得装置F增重18.0g,计算实验开始时加入的Zn的质量为
(2)乙研究小组为了探究锌与稀硫酸反应过程中的速率及能量的变化,进行以下实验,分析影响反应速率的因素。
实验时,从断开K开始,每间隔1分钟,交替断开或闭合K,并连续计数每1分钟内从a管流出的水滴数,得到的水滴数如下表所示:
1分钟水滴数(断开K) | 34 | 59 | 86 | 117 | … | 102 |
1分钟水滴数(闭合K) | 58 | 81 | 112 | 139 | … | 78 |
由水滴数58>34、81>59,说明在反应初期,闭合K时比断开K时的反应速率快,主要原因是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐3】一种磁性材料的磨削废料(含镍质量分数约21%)主要成分是铁镍合金,还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备纯度较高的氢氧化镍,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)合金中的镍难溶于稀硫酸,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还要边搅拌边缓慢加入稀硝酸,反应有生成。写出金属镍溶解的离子方程式_____ ,“酸溶”时产生的废渣主要成分为_________ 。
(2)“除铁”时H2O2的作用是______ ,为了证明添加的H2O2已足量,应选择的试剂是________ (填“铁氰化钾”或“硫氰化钾”的化学式)溶液。黄钠铁矾有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点,已知x=1、y=3、m=2,则n=____ ,写出“除铁”中加入Na2CO3时反应的离子方程式_____ 。
(3)“除铜”时,反应的离子方程式为______ ,若用Na2S代替H2S除铜,优点是_____ 。
(4)已知“除钙镁”过程在陶瓷容器中进行,NaF的实际用量为理论用量的1.1倍,用量不宜过大的原因是______ 。
(5)100kg废料经上述工艺制得Ni(OH)2固体的质量为31 kg,则镍回收率的计算式为______ 。
回答下列问题:
(1)合金中的镍难溶于稀硫酸,“酸溶”时除了加入稀硫酸,还要边搅拌边缓慢加入稀硝酸,反应有生成。写出金属镍溶解的离子方程式
(2)“除铁”时H2O2的作用是
(3)“除铜”时,反应的离子方程式为
(4)已知“除钙镁”过程在陶瓷容器中进行,NaF的实际用量为理论用量的1.1倍,用量不宜过大的原因是
(5)100kg废料经上述工艺制得Ni(OH)2固体的质量为31 kg,则镍回收率的计算式为
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解答题-实验探究题
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【推荐1】某研究性学习小组探究硫的化合物的制备和性质。
Ⅰ.制备二氧化硫
用70%的浓硫酸与固体反应制备气体。(1)制备气体最合适的发生装置是___________ (填写字母)。
Ⅱ.制备硫代硫酸钠
已知:硫代硫酸钠易与酸反应。
反应原理:
室温时,往、混合溶液中均匀通入气体,一段时间后,溶液中有大量黄色浑浊物出现,然后浑浊物开始由黄变浅,当混合溶液pH接近于7时,停止通入气体。
(2)制备反应分三步进行
反应i:;
反应ii:;
反应iii的化学方程式为___________ 。
(3)当pH值接近于7时,停止通入的原因是___________ 。
Ⅲ.探究浓度对反应速率的影响
相同温度下,按下表中的体积将溶液、溶液与蒸馏水温合,并采集反应后浑浊度传感器数据。
通过实验绘制出的浑浊度随时间变化关系如图所示:
(4)①实验___________ (实验标号)探究H2SO4溶液浓度对反应速率的影响。
②请在图中画出实验对应的曲线___________ 。
Ⅳ.探究性质
资料:
(5)在酸性溶液中氧化I-,反应为:___________ 。
向某浓度的过量酸性溶液(含淀粉)中通入一定量SO2后,停止通气,刚开始时溶液无明显变化,t秒后溶液突然变蓝。
某实验小组提出假设:t秒前生成了,但继续与溶液中的反应,且该反应速率较快,故溶液没有立刻变蓝,是由于与反应SO2+I2+2H2O=2I—+SO+4H+
(6)为验证该实验小组的假设合理,设计下面实验:
操作:向变蓝色的溶液中___________ ;可观察到现象为:蓝色迅速消失,一段时间后再次变蓝。
应用:写出一个SO2相关性质在日常生活生产中的用途___________ 。
Ⅰ.制备二氧化硫
用70%的浓硫酸与固体反应制备气体。(1)制备气体最合适的发生装置是
Ⅱ.制备硫代硫酸钠
已知:硫代硫酸钠易与酸反应。
反应原理:
室温时,往、混合溶液中均匀通入气体,一段时间后,溶液中有大量黄色浑浊物出现,然后浑浊物开始由黄变浅,当混合溶液pH接近于7时,停止通入气体。
(2)制备反应分三步进行
反应i:;
反应ii:;
反应iii的化学方程式为
(3)当pH值接近于7时,停止通入的原因是
Ⅲ.探究浓度对反应速率的影响
相同温度下,按下表中的体积将溶液、溶液与蒸馏水温合,并采集反应后浑浊度传感器数据。
实验标号 | V(蒸馏水)/mL | ||
A | 1.5 | 3.5 | 10 |
B | 2.5 | 3.5 | 9 |
C | 3.5 | 3.5 | 8 |
D | 3.5 | 2.5 | 9 |
E | 3.5 | 1.5 | 10 |
(4)①实验
②请在图中画出实验对应的曲线
Ⅳ.探究性质
资料:
(5)在酸性溶液中氧化I-,反应为:
向某浓度的过量酸性溶液(含淀粉)中通入一定量SO2后,停止通气,刚开始时溶液无明显变化,t秒后溶液突然变蓝。
某实验小组提出假设:t秒前生成了,但继续与溶液中的反应,且该反应速率较快,故溶液没有立刻变蓝,是由于与反应SO2+I2+2H2O=2I—+SO+4H+
(6)为验证该实验小组的假设合理,设计下面实验:
操作:向变蓝色的溶液中
应用:写出一个SO2相关性质在日常生活生产中的用途
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【推荐2】某课外活动小组为了研究“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”,设计了如下实验装置:
(1)如图装置,在干燥管中装入Na2O2后,打开活塞加入稀硫酸,生成CO2。打开K1,关闭K2,加热铜丝,目的是_____ ,X是_____ 。实验观察到铜丝未变化,则得出结论______ 。
(2)若打开K2,关闭K1,出现________ 现象,可证明有水时CO2与Na2O2反应产生了O2。
(3)根据以上的实验结论,写出生成CO2、O2反应的化学方程式:_______________ 。
(1)如图装置,在干燥管中装入Na2O2后,打开活塞加入稀硫酸,生成CO2。打开K1,关闭K2,加热铜丝,目的是
(2)若打开K2,关闭K1,出现
(3)根据以上的实验结论,写出生成CO2、O2反应的化学方程式:
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【推荐3】硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2(该反应△H>0)。某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O流程如下。
(1)吸硫装置如图所示。
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,B中试剂是_____________ ,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液______________ 。
②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是______________ 。(任写一条)
(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,设计实验方案进行检验。(室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2),限选试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管
(3)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:
第一步:准确称取a g KIO3(相对分子质量:214)固体配成溶液,
第二步:加入过量KI固体和H2SO4溶液,滴加指示剂,
第三步:用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为v mL。则c(Na2S2O3)=______ mol·L-1。(只列出算式,不作运算)
已知:IO3-+I-+6H+=3I2+3H2O 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。甲同学盛装Na2S2O3溶液之前未润洗,这样测得的Na2S2O3的浓度可能________ (填“无影响”、“偏低”或“偏高”);乙同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的Na2S2O3的浓度可能________ (填“无影响”、“ 偏低”或“偏高”)。
(1)吸硫装置如图所示。
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,B中试剂是
②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是
(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,设计实验方案进行检验。(室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2),限选试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管
序号 | 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
① | 取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解, | 有白色沉淀生成 | 样品含NaCl |
② | 另取少量样品于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌溶解, | 与白色沉淀生成,上层清液pH>10.2 | 样品含NaOH |
第一步:准确称取a g KIO3(相对分子质量:214)固体配成溶液,
第二步:加入过量KI固体和H2SO4溶液,滴加指示剂,
第三步:用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为v mL。则c(Na2S2O3)=
已知:IO3-+I-+6H+=3I2+3H2O 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。甲同学盛装Na2S2O3溶液之前未润洗,这样测得的Na2S2O3的浓度可能
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