题目内容
3.实验试剂:18mol/L硫酸20mL,纯铜粉足量,足量2mol/LNaOH溶液
请根据实验回答问题:
(1)首先根据如图组装实验装置,并在加入试剂前先进行检验装置气密性操作.
(2)烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是SO2(填化学式),利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是防倒吸.
(3)加热烧瓶20分钟,烧瓶中发生反应的化学方程式是:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.待烧瓶中反应基本结束,撤去酒精灯,利用余热使反应进行完全.然后由导管a 通入足量的空气,以确保烧瓶中的SO2气体全部进入烧杯中.在该实验装置中的长导管(填仪器名称)起到了确保烧瓶中液体体积在反应前后基本保持不变的作用.
(4)充分反应后将烧杯取下,向其中先加入足量氯水,再加入足量的BaCl2溶液,然后依次进行过滤、洗涤、干燥、(填操作名称)后称量沉淀的质量为13.98g,据此计算出能与铜反应的硫酸的最低浓度是12mol/L.
分析 (1)装置是气体发生装置,需要在开始时检查装置的气密性;
(2)二氧化硫是污染性气体不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,利用倒置的漏斗而不是将导气管直接伸入烧杯中是防止液体倒吸;
(3)烧瓶中是铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,装置中长导气管兼起导气冷凝的作用,使水蒸气冷凝回流;
(4)加入过氧化氢把亚硫酸钠氧化为硫酸钠,加入氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,通过过滤、洗涤、干燥得到沉淀称量计算硫元素物质的量,依据硫元素守恒结合化学方程式计算需要反应的硫酸最低浓度.
解答 解:(1)实验装置是制备二氧化硫气体的发生装置,在实验前需要检验装置气密性,防止装置漏气影响实验,
故答案为:检验装置气密性;
(2)二氧化硫是污染性气体不能排放到空气中,需要用氢氧化钠溶液吸收,利用倒置的漏斗而不是将导气管直接伸入烧杯中是防止液体倒吸,
故答案为:SO2;防倒吸;
(3)烧瓶中是铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O,装置中长导气管兼起导气冷凝的作用,使水蒸气冷凝回流,起到了确保硫酸溶液体积保持不变的作用;
故答案为:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;长导管;
(4)加入过氧化氢把亚硫酸钠氧化为硫酸钠,加入氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,通过过滤、洗涤、干燥得到沉淀,称量固体的质量为13.98g为硫酸钡沉淀,物质的量=$\frac{13.98g}{233g/mol}$=0.06mol,依据硫元素守恒,被氧化的硫酸为0.06mol,依据化学方程式可知,Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O,反应的硫酸物质的量为0.12mol,剩余硫酸物质的量=18mol/L×0.020L-0.12mol=0.24mol,剩余需要的最低浓度=$\frac{0.24mol}{0.02L}$=12mol/L,
故答案为:过滤、洗涤;干燥;12mol/L.
点评 本题考查了浓硫酸性质的分析应用,实验设计方法的设计方法,掌握基础是解题关键,题目难度中等.
| A. | 减小容器体积,平衡向右移动 | |
| B. | 加入催化剂,平衡不移动故正逆反应速率不变 | |
| C. | 增大c(X),X的转化率增大 | |
| D. | 降低温度,Y的转化率增大 |
| A. | 溴离子具有氧化性 | B. | 氯气是还原剂 | ||
| C. | 氯气发生氧化反应 | D. | 氧化性:Cl2>Br2 |
| A. | 不能发生丁达尔效应的分散系是溶液 | |
| B. | 将1 L 2 mol/L的FeCl3溶液制成胶体后,其中含有氢氧化铁胶粒数为2NA | |
| C. | 纳米粒子的大小与胶体粒子相当,但纳米粒子的体系不一定是胶体 | |
| D. | 将饱和FeCl3溶液加热至沸腾,制得Fe(OH)3胶体 |
| A. | a1、a2均减小 | B. | a1减小,a2增大 | C. | a1、不变,a2增大 | D. | a1不变,a2减小 |