题目内容

22、某研究小组按图示方向将A装置与下面所示装置相连,设计实验,研究铁与浓硫酸的反应。请你帮助完成下列实验报告,并回答有关问题。


实验现象
结论及解释
①将铁钉(足量)加入烧瓶中,再向其中滴加含amolH2SO4的浓硫酸溶液
未见明显现象
原因:
                   
②点燃A、G处酒精灯
片刻后,烧瓶中溶液的颜色发生变化,并有气泡产生。C中溶液颜色      ,E中溶液未见明显变化。一段时间后,黑色的CuO变成了红色,此时E装置溶液颜色仍未有颜色变化
烧瓶中发生的所有反应
的化学方程式:
                         
                         
说明产生的SO2气体完全被D中溶液吸收
填完上述实验报告并回答下列问题:
(1)连接好装置后,盛放药品前,首先要进行                      操作。
(2)装置D的作用是                         ,若现在实验室没有酸性高锰酸钾溶液,则D装置中的溶液可用          (填编号)代替
A、蒸馏水       B、浓硫酸       C、浓NaOH溶液     D、饱和NaHSO3溶液
(3)装置F中的溶液是               ,装置H的作用是:                                    
(4)为了测定产生的SO2的量,实验后向烧瓶中加足量的盐酸至无气泡产生,再加足量的BaCl2溶液至沉淀完全,然后进行                        、干燥、称量。为判断沉淀完全,应该进行的操作是:                                                  。
(5)若(4)所得沉淀的质量为mg,则反应产生的SO2在标准状况的体积为:
                           L(列出计算式即可)

实验步骤
实验现象
结论及解释
 
 
原因:常温下铁被浓硫酸钝化。(2分)
 
褪去 (1分)
2Fe+6H2SO4(浓)= Fe2(SO43+3SO2↑+6H2O (2分)
Fe+H2SO4(稀)=FeSO4+H2↑(2分)
(1)  检查装置气密性。(1分)
(2)  吸收SO2,(1分)  C(1分)
(3)  浓硫酸,(1分)收集H21分)
(4)  过滤、(1分)洗涤(1分)
静置,在上层清液中继续加BaCl2溶液,若不再产生沉淀则沉淀完全。(3分,没写静置或上层清液的扣1分)
(5)(a-m/233)22.4(3分)
实验目的为了研究铁与浓硫酸的反应并检验产物,第一次用品红溶液检验SO2酸性高锰酸钾为了除去SO2,第二次用品红是检验SO2是否除尽,防止干扰CO2的检验。
练习册系列答案
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(12分)某学习小组为证明并观察铜与稀HNO3反应的产物是NO,设计了如下图所示的实验装置。请你根据他们的思路,回答有关的问题。

(一)实验仪器:大试管、玻璃导管、橡皮塞、烧杯、棉花、注射器。
(二)实验药品:铜丝、稀硝酸、碳酸钙颗粒、烧碱溶液。
(三)实验原理:
铜与稀硝酸反应的离子反应方程式                                 
(四)实验步骤:
1、按右图所示连接好装置,检验装置的          
2、向试管中加入一定量的固体药品(填化学式)      ,然后向试管中倒入过量的稀硝酸,并迅速塞紧带铜丝和导管的橡皮塞;
3、让试管中的反应进行一段时间后,用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口;
4、将铜丝向下移动插入试管液体中,使之与稀硝酸反应;
5、把注射器的针孔插入试管口的橡皮塞中,缓慢向试管内推入空气。
(五)实验讨论:
1、实验步骤②的目的是(写出反应的离子方程式,结合文字说明)
                                                                       
2、实验步骤⑤的目的是(写出反应的化学方程式,结合文字说明)
                                                                       
(六)实验评价:
该装置的优点是(任写一个即可)                                    
有同学提出:增加右图所示装置,在步骤②完成后,当有明显现象再撤去该装置,并继续步骤③的“用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口”。请评价他的做法       
(16分)过氧化钙(CaO2)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂,还可以作为鱼池增氧剂。将SO2通入过氧化钙固体粉末中有气体生成。有人提出:CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同;但也有人提出:SO2具有较强的还原性,CO2无强还原性,反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断
实验一、通过气体体积的测量判断发生的化学反应,实验装置如下:

(1)试剂A可以选用        ,试剂B为碱石灰其作用是______________________。
(2)装置E用于测定氧气的体积,请在框中画出装置图。
(3)实验测得装置C增重m1 g,装置D增重m2 g,装置E中收集到V L气体(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断,当SO2未氧化时,V与m1或m2的关系式为_________。
若SO2完全氧化,写出反应的化学方程式:___________________________________。
实验二、向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点。
提出假设:
假设1:反应后固体中只有Na2SO3,SO2未氧化;
假设2:反应后固体中只有Na2SO4,SO2完全氧化;
假设3:________________________________________________________________。
实验探究:
(4)设计实验证明假设3是正确的,简要回答实验过程、现象和结论:________________
____________________________________________________________________________。
验评价:
(5)实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性,请简要说明原因:
____________________________________________________________________________。
( 14分)为了探究浓度对硫酸氧化性的影响,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]称取无锈铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,请选择下列试剂,设计简单的实验方案(简述操作过程、现象和结论)                              
                                                           
供选用试剂:a.KSCN溶液和氯水     b.铁粉和KSCN溶液   
c.浓氨水         d.酸性KMnO4溶液
(2)乙同学为了测定气体Y中SO2的含量,设计如下三种方案:
方案I.取672mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g。
方案II.向VmL c mol·L-1酸性高猛酸钾溶液中缓慢通入Y气体aL(标准状况),溶液恰好完全褪色。
方案III,取VL(标准状况)气体Y缓慢通入足量的氢氧化钡溶液中,充分反应后,过滤、洗涤、烘干,称得固体质量为mg。
①其中不合理的方案是                    ,理由是                                                   
②选择合理方案的数据计算气体Y中SO2的体积分数
(用含未知数的代数式表示)                                             
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持装置已省略)。

(3)装置A中试剂的作用是                                                              
(4)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象:                                                                                   
(5)有同学根据“F干燥管无水硫酸铜是否变蓝色”确认Y气体中是否有氢气,你认为是否可靠?                          (填“可靠”或“不可靠”),简述理由:                   
                                                                                   

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