题目内容
15.某同学设计如下实验装置探究硫酸与金属、非金属的反应、验证其产物,并探究随着反应的进行,硫酸性质发生的变化.根据实验要求回答相关问题:F装置用于检验二氧化碳.A中圆底烧瓶中装有只含碳的生铁,分液漏斗中装有18mol•L-1的硫酸.供选择的试剂(可重复使用)有:品红溶液、无水硫酸铜粉未、酸性高锰酸钾溶液、氧化铜、澄清的石灰水、碱石灰.
(1)打开分液漏斗的活塞,A装置中发生的反应6H2SO4(浓)+2Fe$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2(SO4)3+6H2O↑+3SO2↑和C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O(用化学方程式表示),随反应的进行,硫酸的浓度变稀,又发生反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(用化学方程式表示).
(2)B装置中的试剂是无水硫酸铜粉末,
(3)E装置中的作用是检验二氧化碳是否除尽,避免其对二氧化碳的检验造成干扰.
(4)G装置中的试剂是氧化铜,现象是黑色粉末变成红色粉末.
(5)从安全角度考虑,应后点燃G的酒精灯(填“A”或“G”).你认为本实验尾气是否需要处理?是(填“是”或“否”),如需处理,具体方案是用气球收集H处导管排出的尾气(或在H处放一盏燃着的酒精灯).
分析 (1)碳与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫气体和水;稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气;
(2)要检验二氧化碳、二氧化硫和水,需要先用无水硫酸铜粉末检验水;
(3)C装置中盛放品红溶液,用于检验二氧化硫,D中盛放酸性高锰酸钾溶液用于除去二氧化硫,E中盛放品红溶液用于检验二氧化硫是否除尽,F中用澄清石灰水检验二氧化碳;
(4)G装置用于检验氢气,根据装置特点可知其盛放的药品为氧化铜;氢气能够将黑色的氧化铜还原成红色的铜;
(5)氢气纯度步骤时容易发生爆炸,需要先点燃A处酒精灯排除装置空气;氢气为引燃气体,不能直接排放,需要使用尾气吸收装置.
解答 解:(1)生铁中的碳与浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应的化学方程式为:C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O;浓硫酸变成稀硫酸后,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,
故答案为:C+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O;Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(2)为了避免后面溶液对水的检验的干扰,需要先用无水硫酸铜粉末检验水,所以B中盛放的为无水硫酸铜粉末,
故答案为:无水硫酸铜粉末;
(3)用C装置的品红溶液检验二氧化硫气体,用D中的酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,为了避免二氧化硫对二氧化碳检验的干扰,则E中应该盛放品红溶液用于检验二氧化硫是否除尽,然后用F中的澄清石灰水检验二氧化碳,
故答案为:检验二氧化碳是否除尽,避免其对二氧化碳的检验造成干扰;
(4)该反应中有氢气生成,需要用氢气还原氧化铜的反应检验,所以G装置中盛放的为氧化铜,氢气在加热条件下能够将黑色的氧化铜还原成红色的铜,
故答案为:氧化铜;黑色粉末变成红色粉末;
(5)氢气为引燃气体,纯度不足容易发生爆炸,所以需要先点燃A处酒精灯,将装置中空气排净后再点燃G处酒精灯;氢气为易燃气体,排放到空气中容易发生爆炸,需要使用尾气吸收装置,可以用气球收集H处导管排出的尾气,也可以在H处放一盏燃着的酒精灯将氢气点燃,
故答案为:G;是;用气球收集H处导管排出的尾气(或在H处放一盏燃着的酒精灯).
点评 本题考查了浓硫酸的性质、常见气体的检验,题目难度中等,明确常见气体的性质及检验的先后顺序为解答关键,注意掌握浓硫酸具有的性质及反应原理,明确化学实验基本操作方法及其应用,试题培养了学生达到分析能力及化学实验能力.
W | 第二周期中一种非金属元素,第一电离能大于相邻元素 |
X | 常见的金属,在周期表中的周期序数与族序数相等 |
Y | 气态氢化物及其最高价氧化物对应的水化物均为强酸 |
Z | 其原子质量数为56,中子数为30的核素 |
(2)W、X、Y三种元素的简单离子半径的大小关系是C1->N3->Al3+ (请用离子符号表示).
(3)Y的气态氢化物的沸点是同族元素形成的气态氢化物中最低 (填“高”或“低”);XW晶体与金刚石类似,与同一个W原子相连的X原子构成的空间构型为正四面体形.
(4)在25℃、101 kPa下,Z的单质在氧气中燃烧后恢复至原温度和压强,平均每转移1mol电子放出Q kJ的热量,则Z单质燃烧的热化学方程式为3Fe(s)+2O2(g)═Fe3O4(s)△H=-8QkJ•mol-1 .
(5)在一定条件下,利用W的氢化物可使空气污染物之一的WO2转化为参与大气循环的物质.请写出一个符合上述条件的反应方程:6NO2+8NH3=7N2+12H2O.
A. | 和 | B. | CH3CH2CH2OH和CH3CHOHCH3 | ||
C. | 和 | D. | 和 |
A. | 2-甲基-2-氯丙烷 | B. | 1,3,4-三甲苯 | C. | 2-甲基-1-丙醇 | D. | 2-甲基-3-丁炔 |