题目内容

3．某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，对教材中的装置进行简单改进，在大试管a中加了一根长玻璃导管（如图，图中夹持仪器和加热仪器没有画出）．
根据题意完成下列填空：
（1）试管c是尾气吸收装置，则其中的试剂是NaOH溶液
（2）应结束后在试管c的末端抽气，目的是使生成的二氧化硫完全被吸收
（3）实验中发现：在铜片表面有黑色固体生成，未见其他颜色．为了研究黑色固体的成分，他们进行了以下探究：
①甲同学猜想：黑色固体是未及溶解于酸的纯净的CuO．其猜想可用化学方程式表示为：
Cu+H2SO4（浓）$\stackrel{△}{→}$CuO+SO2↑+H2O 
②乙同学认为黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS．其理由可能是ac
a．Cu2S、CuS都是黑色的
b．Cu与浓H2SO4在加热条件下反应还可能放出O2
c．浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu化合价上升与S化合价下降有多种可能
（4）丙同学认可乙的观点，并计划通过实验测定黑色固体的成分．查资料后得知CuO、Cu2S和CuS高温灼烧后的最终残留物均为红色的Cu2O．他收集了部分铜片上的黑色固体，经洗涤、干燥、（填操作名称）称量后，得到固体质量为 0.483g；然后高温灼烧、冷却、称量，得到固体质量为0.420g．
（5）丙同学确定黑色固体除CuO外肯定还含有CuS．

分析 （1）二氧化硫是污染性气体，是酸性氧化物可以被氢氧化钠溶液吸收；
（2）末端抽气使污染性气体二氧化硫全部被氢氧化钠溶液吸收；
（3）①依据猜想黑色固体为氧化铜，则铜和浓硫酸反应生成氧化铜、二氧化硫和水，依据原子守恒电子守恒配平写出；
②黑色固体除CuO外还可能含有黑色的固体Cu2S和CuS，依据氧化还原反应元素化合价升降分析判断产物；
（4）固体从溶液中分离出来洗涤后需要洗涤、干燥称重；
（5）利用极值法依据实验过程中物质质量计算分析判断．

解答 解：（1）试管c是尾气吸收装置，二氧化硫是污染性气体，是酸性氧化物，需要用氢氧化钠溶液吸收，
故答案为：NaOH溶液；
（2）装置中会有剩余的二氧化硫气体，不能排放到大气中，反应结束后在试管c的末端抽气是为了生成的二氧化硫全部被吸收，
故答案为：使生成的二氧化硫完全被吸收；
（3）①甲同学猜想：黑色固体是未及溶解于酸的纯净的CuO．化学方程式表示为Cu+H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+SO2↑+H2O，
故答案为：CuO+SO2↑+H2O；
②乙同学认为黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS，
a．Cu2S、CuS都是黑色的可能含有，故a正确；
b．Cu与浓H2SO4在加热条件下，铜做还原剂，浓硫酸做氧化剂，氧元素在硫酸中，所以反应不可能放出O2，故b错误；
c．浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu化合价上升到+1价或+2价与S化合价下降从+6价变化为+4价，-2价等有多种可能，故c正确；
故答案为：ac；
（4）固体净化是洗涤后、干燥、称重，操作需要称量至恒重，目的是减小误差，故答案为：洗涤；干燥；
（5）假设0.483g都是CuO，经高温灼烧后得到Cu2O 质量是0.4347，而现在只有0.420g，所以得出一定含有高温灼烧后质量小于0.420g的物质，
假设0.483g都是Cu2S，高温灼烧后，得到Cu2O质量0.4347g＞0.420g，
假设0.483g都是CuS，高温灼烧后，得到Cu2O质量0.36225g＜0.420g，
所以黑色固体除氧化铜外还一定含有CuS，
故答案为：CuS．

点评 本题考查了浓硫酸性质的应用，题目难度中等，涉及铜与浓硫酸的反应及产物性质的探究、二氧化硫的性质及分析应用，试题侧重考查学生的分析、理解能力．

练习册系列答案
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6．某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质．
已知：2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
任务1：利用如图1所示装置探究NO2能否被NH3还原（K1、K2为止水夹，夹持固定装置略去）．
（1）E装置中制取NO2反应的离子方程式是Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O，
（2）A装置中化学反应方程式为2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O，X物质为碱石灰．
（3）若NO2能够被NH3还原，预期观察到C装置中的现象是C装置中混合气体颜色变浅．
（4）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象．该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是：
①NH3还原性较弱，不能将NO2还原；②在此条件下，NO2的转化率极低；③在此条件下，该反应的化学反应速率极慢．
（5）此实验装置存在一个明显的缺陷是缺少尾气吸收装置．
任务2：探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应．
（6）实验前，该小组同学提出三种假设．
假设1：二者不反应；
假设2：NO2能被Na2O2氧化；
假设3：NO2能被Na2O2还原．
（7）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na2O2，另选F装置（如图2所示），重新组装，进行实验．
①装置的合理连接顺序是（某些装置可以重复使用）EDBDF或EDBF．
②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色．经检验，该白色物质为纯净物，且其他物质生成．推测B装置中反应的化学方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3．
7．有四种短周期元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
元素结构、性质等信息
A是短周期中（除稀有气体外）原子半径最大的元素，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
BB与A同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性
C元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂
D是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素，其单质或化合物也是自来水生产过程中常用的消毒杀菌剂
请根据表中信息填写：
（1）A原子的核外电子排布式
1s22s22p63s1．
（2）B元素在周期表中的位置第三周期第ⅢA族；离子半径：B小于A（填“大于”或“小于”）．
（3）C原子的电子排布图是，其原子核外有3个未成对电子，能量最高的电子为2p轨道上的电子，其轨道呈哑铃形．
（4）D原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5，D-的结构示意图是．
（5）B的最高价氧化物对应的水化物与A的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为Al（OH）3+3HClO4═Al（ClO4）3+3H2O_，与D的氢化物的水化物反应的化学方程式为3HCl+Al（OH）3═AlCl3+3H2O．
4．某科研小组发现一种新型的有机物--全氟丙烷（C3F8），下列有关全氟丙烷的说法正确的是（　　）
A．分子中三个碳原子可能处在同一直线上
B．它的五氯代物数目与三氯代物的数目相等
C．它属于烃类
D．该物质易溶于水，难溶于有机物
11．下表为元素周期表中的一部分，列出10种元素在元素周期表中的位置．试用元素符号、离子符号或化学式回答下列问题．
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2⑥⑦
3①③⑤⑧⑨⑩
4②④
（1）10种元素中，化学性质最不活泼的是Ar；（填元素符号）
（2）①③⑤三种元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是NaOH；（填化学式）
（3）元素⑦的氢化物（10电子分子）的化学式为H2O；该氢化物常温下和元素①的单质反应的化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
（4）元素⑧的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3PO4；元素⑨的最高正化合价为+7，氢化物的化学式为HCl；
（5）元素①和⑤的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
8．一定条件下的反应：PCl5（g）?PCl3（g）+Cl2（g）（正反应吸热）达到平衡后，下列情况使PCl5分解率降低的是　　（　　）
A．温度、体积不变，充入氩气B．条件不变，对体系加热
C．温度、体积不变，充入氯气D．温度不变，增大容器体积
15．取a g某物质A，在氧气中完全燃烧，使燃烧产物跟足量过氧化钠反应，反应后固体的质量增加了b g．若b＞a，则A为（　　）
A．H2B．COC．C12H22O11D．C6H12O6
12．在下列化合物：①CH3-CH3  ②CH2=CH2  ③④⑤⑥CH3-CH═CH2   ⑦⑧⑨中，属于环状化合物的是③⑤⑦⑧⑨，属于脂环化合物的是⑤⑦，属于芳香化合物的是③⑧⑨，属于脂肪烃的是①②④⑥．
13．下列说法正确的是（　　）
A．的名称为2-甲基-4-乙基戊烷
B．互为同分异构体
C．糖类、油脂、蛋白质的水解产物都是非电解质
D．用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果

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