14.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。

请回答下列问题:

(1)装置A中发生的化学反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)装置B的作用是贮存多余的气体,B中广口瓶内应盛放的液体是________。(填序号)

①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④饱和的NaHSO3溶液

(3)装置C和D中产生的现象相同,但原因却不同。C中是由于SO2________________________________________,反应的离子方程式为________________________________________________________________________。

而D中则是由于SO2具有________。

(4)装置D中试管口塞一团棉花,棉花中应浸有一种液体,这种液体是________,其作用是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(5)实验完毕,待A中烧瓶内液体冷却后,过滤,向滤液中加入少量的蒸馏水稀释,溶液为蓝色。为了证明蓝色只与Cu2+有关,而与其他离子无关,某同学设计了下列实验,其中对实验目的没有意义的是________。(填序号)

①观察稀H2SO4溶液呈无色 ②观察CuSO4粉末呈白色

③稀释CuSO4溶液,溶液蓝色变浅 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色

⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍显蓝色

(6)若实验中用7.2 g铜片和12.5 mL 18.5 mol·L1的浓硫酸在加热条件下充分反应,最终铜片仍有剩余。根据所学的知识,某同学认为溶液中一定还有硫酸剩余,其理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________;

假定反应前后溶液的体积不变,设剩余硫酸的浓度为a mol·L1,现向反应后溶液中缓慢加入硝酸钾固体,充分搅拌直到剩余铜片恰好完全反应,反应消耗硝酸钾__________mol。(用含a的代数式表示,要化简)

[解析] (5)②水合铜离子才是蓝色的。③稀释溶液中的离子种类不变。

(6)加入KNO3后的离子反应为:

3Cu+2NO+8H+===3Cu2++2NO↑+4H2O

由得失电子守恒,知:

×2=3n(NO)+(18.5-a)×12.5×103

解得:n(NO)=mol。

[答案] (1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

(2)④ (3)溶液具有酸性,中和了溶液中的NaOH

SO2+2OH===SO+H2O或SO2+OH===HSO 漂白性

(4)碱液 吸收多余的SO2,防止污染环境 (5)②③

(6)反应过程中浓H2SO4被不断消耗,生成的水逐渐增多,使浓硫酸逐渐变稀,至一定浓度就不再与铜片反应 

13.(2007年上海)将磷肥生产中形成的副产物石膏(CaSO4·2H2O)转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。

(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl外,还需要________________________等原料。

(2)写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。

(3)过滤Ⅰ操作所得固体中,除CaCO3外还含有________(填化学式)等物质,该固体可用做生产水泥的原料。

(4)过滤Ⅰ操作所得滤液是(NH4)2SO4溶液。检验滤液中含有CO的方法是________________________________________________________________________。

(5)已知不同温度下K2SO4在100 g水中达到饱和时溶解的量如下表:

温度(℃)
0
20
60
K2SO4溶解的量(g)
7.4
11.1
18.2

60 ℃时K2SO4的饱和溶液591 g冷却到0 ℃,可析出K2SO4晶体________g。

(6)氯化钙结晶水合物(CaCl2·6H2O)是目前常用的无机储热材料,选择的依据是________。

a.熔点较低(29 ℃熔化) b.能导电 c.能制冷 d.无毒

(7)上述工艺流程中体现绿色化学理念的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

[解析] (1)从工艺流程图看出有CaCO3生成,CaCO3在高温条件下可分解生成CO2和CaO,CO2、CaO又做原料循环利用,所以所用原料不答CO2、CaO,只答CaCO3。再根据原子守恒不难答出NH3,H2O。

(2)CaSO4是微溶物,又是悬浊液,所以写离子方程式时不拆。

(3)根据溶解平衡原理,CaSO4微溶,不能反应完全;题干又有提示作生产水泥的原料,所以沉淀中还有CaSO4

(4)只是检验,不是除杂,看到现象即可,所以滴加HCl有气泡产生既可证明。

(5)= x=54 g

(6)固体变成液体吸热,液体变成固体放热,只有熔点较低的物质才易于改变状态,所以选a。固体常用物质需无毒故选d。

(7)“绿色”不仅仅是指无污染,还指无浪费,一定要考虑到原子利用率问题。

[答案] (1)CaCO3、NH3、H2O

(2)CaSO4+CO===CaCO3↓+SO

(3)CaSO4 (4)滤液中滴加盐酸产生气泡 (5)54 (6)ad

(7)碳酸钙用于制水泥原料、硫酸钙和氯化钾转化为硫酸钾和氯化钙、氨在工艺中循环使用等(原子利用率高,没有有害物质排放到环境中)

12.(2008年海南)图表示某固态单质A及其化合物之间的转化关系(某些产物和反应条件已略去)。化合物B在常温常压下为气体,B和C的相对分子质量之比为4∶5,化合物D是重要的工业原料。

(1)写出A在加热条件下与H2反应的化学方程式________________________________;

(2)写出E与A的氢化物反应生成A的化学方程式_   _________________________

________________________________________________________________________;

(3)写出一个由D生成B的化学方程式      ________________________________

________________________________________________________________________;

(4)将5 mL 0.10 mol·L1的E溶液与10 mL 0.10 mol·L1的NaOH溶液混合。

①写出反应的离子方程式________________________;

②反应后溶液的pH________7(填“大于”、“小于”或“等于”),理由是________________________________________________________________________;

③加热反应后的溶液,其pH________(填“增大”、“不变”或“减小”),理由是______________________________。

[解析] 由题意及设问可知,A是非金属元素单质,且能与H2在加热的条件下反应,生成的氢化物有还原性,可知是变价元素。B和C是A的两种氧化物且B和C的相对分子质量之比为4∶5,由此可推出A是S,B是SO2,C是SO3,D是H2SO4(浓),E是H2SO3

[答案] (1)S+H2H2S

(2)H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O

(3)2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O

(4)①H2SO3+2OH===SO+2H2O

②大于 Na2SO3是弱酸强碱盐,水解后溶液呈碱性

③增大 水解是吸热反应,加热促使SO水解程度增大,因而pH增大

11.硫酸是一种重要的化工原料,在工业生产和化学实验中有着重要的用途。某同学将硫酸在中学有机化学实验中的应用归纳如下:

 
实验
浓度
作用

制乙烯

催化剂、脱水剂

制硝基苯

催化剂、吸水剂

酯化反应

催化剂、脱水剂

酯的水解

催化剂

制苯磺酸

磺化剂(反应物)

(1)其中上述归纳中,所用硫酸的浓度有误的是________,相应硫酸作用的叙述有误的是________,正确的作用应为______________________________,理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)为鉴别某硫酸是浓硫酸还是稀硫酸设计如下方案:

 
操作
结论
A
将硫酸点在火柴梗上
变黑者为浓硫酸
B
加入金属铝片
产生刺激性气味者为浓硫酸
C
滴到CuSO4·5H2O晶体中
变白者为浓硫酸
D
分别加入到盛水的试管中
放热者为浓硫酸

①其中上述方案中正确的是________,它们分别体现了浓硫酸的何种性质________________________________________________________________________。

②其中一个稍作改进就可行的是________,改进的方法是________,在该方法中确定浓硫酸和稀硫酸的另一现象是______________________________________。

[解析] (1)该题考查了硫酸在有机反应中的用途,其中酯的水解反应应用稀硫酸,只起催化作用,酯化反应时的浓硫酸起催化剂和吸水剂作用,而不是脱水剂。因为酯化反应为可逆反应,生成的H2O被浓硫酸吸收,有利于该反应向右进行。

(2)①上述方案中操作和结论都正确的是A、C、D,分别体现了浓硫酸的脱水性、吸水性、吸水性。②在常温下浓硫酸可使铝片钝化,不会产生SO2气体,若在加热时铝可与浓硫酸继续反应,同时该方案中可通过能产生无色无味气体的应为稀硫酸,这一现象来确定浓、稀硫酸。

[答案] (1)丁 丙 催化剂、吸水剂 酯化反应为可逆反应,生成的H2O被浓硫酸吸收,有利于该反应向酯化方向进行

(2)①ACD 脱水性、吸水性、吸水性 ②B 加热 产生无色无味气体的为稀硫酸

 0  8702  8710  8716  8720  8726  8728  8732  8738  8740  8746  8752  8756  8758  8762  8768  8770  8776  8780  8782  8786  8788  8792  8794  8796  8797  8798  8800  8801  8802  8804  8806  8810  8812  8816  8818  8822  8828  8830  8836  8840  8842  8846  8852  8858  8860  8866  8870  8872  8878  8882  8888  8896  447348 

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