题目内容
【题目】(题文)某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下实验。实验装置如下图所示,A中盛有浓硫酸,插入一段下端已绕成螺旋状的铜丝,D为玻璃导管。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为:_________________,该反应中浓硫酸的主要作用有_____________________。
(2)当B中盛有___________时,证明生成的气体产物具氧化性; 当B中盛有___________时,B中溶液颜色褪去,证明生成气体产物具有还原性。
(3)C为尾气处理装置,C中盛放的试剂为________________。
(4)有人建议在A之间B增加一个防倒吸的安全瓶,经该实验小组同学实验后发现,即使不加安全瓶熄灭酒精灯停止反应后,B中的液体也没有发生倒吸,请给出一个合理的解释_______。
(5)实验中,该小组同学取6.4g铜丝和12mL 18mol·L-1H2SO4溶液放在试管中共热充分反应直到反应停止,最后发现烧瓶中还有铜丝剩余;该小组同学根据所学的化学知识判断还会有一定量H2SO4的剩余,下列药品中能够用来验证反应停止后的试管中确有剩余的H2SO4的是________ 。
a.BaCl2溶液 b.Ba(NO3)2溶液 c.银粉 d.小苏打粉末
【答案】 Cu +2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 氧化剂、酸性 氢硫酸溶液 溴水或酸性高锰酸钾溶液 氢氧化钠溶液 当试管A中气体压强减小时,空气从D导管进入试管A中平衡气压,不会倒吸 bd
【解析】(1)装置A中铜与浓硫酸共热生成硫酸铜、二氧化硫和水,发生反应的化学方程式为:Cu +2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;该反应中浓硫酸的主要作用有氧化剂、酸性;(2)当B中盛有氢硫酸溶液时,利用氢硫酸酸的还原性当通入气体时产生淡黄色沉淀证明生成的气体产物二氧化硫具氧化性; 当B中盛有溴水或酸性高锰酸钾溶液时,B中溶液颜色褪去,证明生成气体产物二氧化硫具有还原性;(3)C为尾气处理装置利用其强碱性将二氧化硫吸收防止污染空气,则C中盛放的试剂为氢氧化钠溶液;(4)即使不加安全瓶熄灭酒精灯停止反应后,当试管A中气体压强减小时,空气从D导管进入试管A中平衡气压,不会倒吸,故不必要在A、B之间增加一个防倒吸的安全瓶;(5)能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H2SO4的是b、d,a.反应后生成的硫酸铜中也含有硫酸根离子,能与BaCl2溶液生成白色沉淀,不能检验出硫酸的存在;b.如果溶液中有硫酸剩余,加入Ba(NO3)2溶液,除了生成白色硫酸钡沉淀,还会在烧瓶口处观察到红棕色的NO2气体,故能检验出硫酸的存在;c.加入银粉没有明显变化,不能检验出硫酸的存在;d.如果溶液中有硫酸剩余,加入NaHCO3粉末会生成无色的CO2气体,故能检验出硫酸的存在;答案选bd。
【题目】相同温度下,体积均为1L的两个恒容密闭容器中发生可逆反应:A(g)+2B(g)2C(g)△H=a kJmol﹣1 . (a>0),实验测得起始、平衡时的有关数据如下表所示,下列叙述错误的是( )
容器 | 起始时各物质的物质的量/mol | 达到平衡时 | ||
A | B | C | ||
① | 1 | 2 | 0 | 吸收热量:0.25akJ |
② | 0.5 | 1 | 1 | 吸收热量:Q kJ |
A.容器①、②中反应的平衡常数相等
B.平衡时,两个容器中C的体积分数均约为18%
C.容器②中达到平衡时吸收的热量Q=0.25a kJ
D.若其他条件不变,把容器①的体积改为2L,则平衡时吸收的热量小于0.25a kJ
【题目】硫氧化物易引起环境行染,需要悉心研究。
(1)二氧化硫可用于催化氧化制硫酸。硫酸工业中,作为催化剂的V2O5对反应I的催化循环过程经历了Ⅱ、Ⅲ两个反应阶段,如图所示:
下列分子中1mol化学键断裂时需要吸收的能量数据如下:
化学键 | S=O(SO2) | S=O(SO3) | O=O(O2) |
能量/kJ | 535 | a | 496 |
反应Ⅰ的△H=-98 kJ ·mol-1,则 a=____________。反应Ⅲ的化学方程式为______________。将2molSO2和1molO2充入密闭容器中,在一定条件下发生反应:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)。平衡时SO3的体积分数(% )随温度和压强的变化如表所示:下列判断正确的是(_____________)
压强/MPa 体积分数/% 温度/℃ | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
350 | 5.0 | a | b |
415 | c | 40.0 | d |
550 | e | f | 36.0 |
A.b >e
B.415℃、2.0MPa时O2的转化率为60%
C.在一定温度和压强下,加入V2O5作催化剂能加快反应速率,提高SO3的体积分数
D.平衡常数K(550℃)>K(350℃)
(2)较纯的SO2,可用于原电池法生产硫酸。图中离子交换膜是________离子交换膜(填“阴”、“阳”)。
(3)研究发现,含碱式硫酸铝的溶液与SO2结合的方式有2种:其一是与溶液中的水结合。其二是与碱式硫酸铝中的活性Al2O3结合,通过酸度计测定吸收液的pH变化,结果如右图所示:
请解释曲线如图变化的原因_______________________________。
(4)取五等份SO3,分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生反应:3SO3(g)(SO3)3(g) △H<0,反应相同时间后,分别测定体系中SO3的百分含量,并作出其随反应温度(T)变化的关系图。下列示意图中,可能与实验结果相符的是(_____)
(5)用Na2SO3溶液作为吸收液吸收SO2时,产物为NaHSO3,已知亚硫酸的两级电离平衡常数分别为Ka1、Ka2。则常温下NaHSO3溶液显酸性的充要条件为_____________。(用含为Ka1、Ka2的代数式表示)