题目内容

5．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：B中品红溶液褪色．
（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．
滴加的溶液氯水氨水
沉淀的化学式BaSO4BaSO3
写出其中SO2显示还原性的离子方程式：SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓．
（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：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）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2.5nmol． （不考虑溶解的SO2）．

分析 （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；
（2）SO2具有还原性，能被强氧化剂氧化生成硫酸；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；
（3）A中气体和外界相通，能利用大气压平衡A中压强；
（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，根据二者之间的关系式计算．

解答 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．

点评 本题浓硫酸的性质及性质实验方案的设计，题目难度中等，明确实验原理是解本题关键，侧重考查学生实验操作、分析能力，知道各个装置目的、作用、发生的反应及实验现象，注意常见化学用语的正确运用．

练习册系列答案
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A．辉石、斜长石及橄榄石均属于硅酸盐矿
B．斜长石的氧化物形式可表示为：K2O•Al2O3•6SiO2
C．橄榄石中铁为+2价
D．月球上有游离态铁是因为月球上铁的活性比地球上铁的活动性弱
16．1866年凯库勒（如图）提出了苯的单、双键交替的正六边形平面结构，解释了苯的部分性质，但还有一些问题尚未解决，它不能解释下列事实（　　） 
①苯在铁作催化剂时与液溴发生取代反应，不因发生加成反应而使溴水褪色
②苯在一定条件下能与H2发生加成反应   
③邻二溴苯只有一种
④苯中的碳碳键的键长均相等  
⑤苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色．
A．①③⑤B．①②③④⑤C．①③④⑤D．②④
3．实验室制乙烯，常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫．有人设计下列实验以确证上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫．
（1）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是：（将下列有关试剂的序号填入空格内）．
ⅠA，ⅡB，ⅢA，ⅣD．
A．品红溶液  B．NaOH溶液    C．浓H2SO4   D．酸性KMnO4溶液
（2）能说明二氧化硫气体存在的现象是装置Ⅰ中品红溶液褪色．
（3）使用装置Ⅱ的目的是除去二氧化硫气体，以免干扰乙烯的实验．
（4）使用装置III的目的是检查二氧化硫是否除尽．
（5）确证含有乙烯的现象是装置Ⅲ中的品红溶液不褪色，装置Ⅳ中的酸性高锰酸钾溶液褪色．
（6）实验室制取乙烯的化学方程式是CH3-CH2-OH$→_{170℃}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O．
10．合肥市某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了如图所示装置进行实验．
（1）已知C中盛有足量的氢氧化钠溶液，实验过程中，观察到B中的品红溶液褪色，C中发生反应的离子方程式为SO2+2OH-═SO32-+H2O．
一段时间后，观察到C中有少量气泡冒出，此气泡的成分是H2．
（2）用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是便于控制铁与浓硫酸的反应和停止；
（3）实验完毕后，先熄灭酒精灯，由于导管D的存在，B中的液体不会倒吸入A中，其原因是当A试管中气体压强减小时，空气从D导管进入A试管中，维持A试管中压强平衡．
（4）反应结束后，不需要打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是从E管口向A中缓缓鼓入足量空气，将残留的二氧化硫赶入NaOH溶液中，使其完全被吸收．
17．随着环保意识增强，清洁能源越来越受到人们关注．甲烷是一种较为理想的洁净燃料．以下是利用化学反应原理中的有关知识对甲烷转化问题的研究．
（1）已知：CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）；△H=-802.3kJ•mol-1
H2O（l）═H2O（g），△H=+44.0kJ•mol-1
则1.6g甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出热量为89.03kJ．
（2）利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值．该反应可表示为CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ•mol-1．为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某同学设计了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101kPa或303kPa，其余实验条件见下表）．
实验序号温度/℃压强/kPaCH4初始浓度/mol•L-1H2O初始浓度/mol•L-1
1360p2.006.80
2t1012.006.80
33601012.006.80
表中t=480，p=303；设计实验2、3的目的是探究温度对化学反应速率的影响．实验1、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是K2＞K1=K3（用K1、K2、K3表示）．
（3）若800℃时，反应CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）△H=+206.1kJ•mol-1的平衡常数（K）=1.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表：
CH4H2OCOH2
3.0mol•L-18.5mol•L-12.0mol•L-12.0mol•L-1
则此时正、逆反应速率的关系是C（填标号）
A．v（正）＜v（逆）　 　B．v（正）=v（逆）    C．v（正）＞v（逆）     D．无法判断．
14．在10L恒容密闭容器中发生反应：X（g）+Y（g）?2Z（g）△H＜0．T℃时，各物质的物质的量与时间关系如下表：下列说法正确的是（　　）
时间/minn（X）/moln（Y）/moln（Z）/mol
00.200.600
10a1a20.25
13b10.45b2
15d1d20.30
A．前10 min内的平均反应速率v（Y）=2.5×10-3 mol/（L•min）
B．保持其它条件不变，升高温度，反应达平衡时c（X）＜5.0×10-3 mol/L
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D．若起始时充入0.60 mol X（g）、0.10 mol Y（g）和0.50 mol Z（g），达到平衡前v（正）＞v（逆）
15．已知苯跟一卤代烷在催化剂作用下可生成苯的同系物．如：在催化剂作用下，由苯和下列各组物质合成乙苯最好应选用的是（　　）
A．CH3-CH3和Cl2B．CH2=CH2和Cl2C．CH2=CH2和HClD．CH≡CH和Cl2

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