题目内容
在一支试管中放入一块很小的铜片,再加入少量浓硫酸,然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口,在玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花。给试管加热,观察现象。反应一段时间后,停止加热。回答下列问题:
(1)写出a处反应的化学方程式 。
(2)试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化为 。待试管中反应停止后,给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热,滤纸条的变化为 。
(3)待试管中的液体冷却后,将试管上层液体倒去,再将剩余物质慢慢加入水中,可观察溶液呈 色。
(4)玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是 ,反应的化学方程式为 。
(5)若用浓度为18 mol/L的浓硫酸100 mL与过量的铜片,加热使之反应,则被还原的硫酸(选填“大于”、“等于”或“小于”) 0.9 mol 。
(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑
(2)品红褪色(或者变浅) 滤纸变红(恢复红色)
(3)蓝色
(4)吸收二氧化硫,防止污染 Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
(5)小于
解析试题分析:(1)浓硫酸具有强氧化性,能和铜反应,所以a处反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑。
(2)SO2具有漂泊性,能使品红溶液褪色,所以试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化为品红褪色(或者变浅);由于SO2的漂白是不稳定的,因此加热时又恢复到原来的颜色,即滤纸变红(恢复红色)。
(3)浓硫酸的密度大于水的,即上层水硫酸,下层是生成的硫酸铜,溶于水显蓝色。
(4)SO2是大气污染物,并能随意排放,则玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是吸收二氧化硫,防止污染,有关的方程式是Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2。
(5)由于在反应过程中,硫酸的浓度是逐渐降低的,而稀硫酸和铜不反应。硫酸的物质的量是1.8mol,则根据反应的化学方程式可知,被还原的硫酸小于0.9mol。
考点:本题考查铜和浓硫酸的反应、SO2性质的检验以及尾气处理和有关氧化还原反应的计算。
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
某化学研究性学习小组对硫酸铜分解气体产物的成分进行如下探究:
【查阅资料】
硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,温度不同时,气体可能为SO3,SO2和O2中的一种、两种或三种。
【提出假设】
假设1:气体产物只有一种;
假设2:气体产物只有两种;
假设3:气体产物有三种。
(1)若假设1成立,则产物气体的成分是 ;若假设2成立,则产物气体的成分是 。
【实验及结果讨论】
(2)甲同学将分解生成的气体依次通过盛浓硫酸和KMnO4酸性溶液的洗气瓶,能说明产物气体中含SO2的现象是 ,该现象说明SO2具有的性质是 ,实验中还发现盛浓硫酸的洗气瓶质量明显增加,原因是 。
(3)乙同学将分解生成的气体通过碱石灰后,再收集测定剩余气体的体积,在不同温度下进行3组实验。请完成下表(实验中硫酸铜均完全分解):
实验 序号 | 称取CuSO4 的质量/g | 碱石灰的 增加质量/g | 剩余气体的体积(折算 成标准状况下)/mL | 结论 |
Ⅰ | 6.4 | | | 假设1成立 |
Ⅱ | 6.4 | 2.88 | 224 | |
Ⅲ | 6.4 | 2.56 | 448 | |
请分析回答某同学在探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验中发现的有关问题。
Ⅰ.探究上述四种酸的氧化性相对强弱及其与铜反应的还原产物的性质
(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸,实验结果记录如下表:
| 酸 | 实验结果 |
a | 浓硫酸 | 加热后发生反应,产生无色刺激性气体 |
b | 稀硫酸 | 加热也不发生反应 |
c | 浓硝酸 | 不加热即发生反应,产生红棕色气体 |
d | 稀硝酸 | 微热发生反应,产生无色气体 |
①由上表中实验结果,四种酸的氧化性由强到弱的顺序是 。
②由上表可知,铜与稀硫酸在加热条件下不反应,但若同时通入O2,铜片能逐渐溶解,溶液变为蓝色。写出该反应的化学方程式:
(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图所示装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸产生的气体Y也持续通入该装置中,则整个过程中可观察到的现象包括 (填字母)。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/92/f/4uz4v.jpg)
A.通入X气体后产生白色沉淀
B.通入X气体后溶液无明显现象
C.通入Y气体后产生沉淀
D.通入Y气体后沉淀溶解
E.通入Y气体后溶液中无明显现象
由此可得到的结论是 (填字母)。
A.硝酸的酸性比硫酸强
B.H2SO3的酸性比盐酸强
C.HNO3能氧化H2SO3(或SO2)
D.BaSO4既不溶于水也不溶于HNO3溶液
Ⅱ.如图是某同学探究铜与稀硝酸反应的还原产物的实验装置图,请回答下列问题:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/68/e/kisml2.jpg)
(1)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式: 。
(2)已知装置气密性良好,请简述利用该装置证明铜与稀硝酸反应生成的气体产物是NO的操作过程:
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂: 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中肯定含有 气体。
【实验探究】
| 实验操作 | 预期现象 | 结 论 |
验证猜想Ⅰ | 步骤①:取少量0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液,滴入所得溶液中 | | |
步骤②: | | 含有Fe3+ | |
验证猜想Ⅱ | 将所得气体通入如下装置 | | 含有两种或以上气体 |
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/66/f/1vech4.jpg)
【问题讨论】
(1)有同学提出:若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,试问是否可行,并说明原因: 。
(2)有同学提出:试管中气体可能是H2和Q气体,为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。
![](http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/db/3/1erub3.jpg)
①Q产生的原因是 (用化学方程式表示)。
②为确认Q的存在,则M中盛放的试剂为 ,并将装置M添加于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
③装置图中D、E、F组合的作用是 。