题目内容

17．某研究性学习小组为研究 Cu 与浓 H2SO4的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）：实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4（SO2难溶于CCl4）、NaOH 溶液等药品．以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录．根据上述材料回答下列问题：

（1）实验开始前应检查整套装置的气密性，方法是装置连接好后，在最后一个广口瓶中加水，浸没长导管，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出；停止加热，导管口部形成一段水柱，表明整套装置不漏气．
（2）D、E 两容器中 CCl4的作用是防止倒吸．
（3）加热过程中，观察到 A 容器中出现大量白色烟雾，随着反应的进行，三颈烧瓶下有白色沉淀生成，你认为该沉淀物是CuSO4，（填化学式）装置 A 中发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（4）对 A 容器中的浓 H2SO4和铜丝进行加热，很快发现 C 容器中品红溶液褪色，说明 SO2具有的性质是漂白性．

分析 （1）凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果，装置气密性检查的原理一般是通过压强差来产生明显的现象来判断；
（2）二氧化硫和强碱的反应十分剧烈，要注意防止倒吸现象的发生；
（3）铜和浓硫酸反应生成硫酸铜；
（4）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色．

解答 解：（1）装置气密性检查的方法：装置连接好后，在最后一个广口瓶中加水，浸没长导管，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出；停止加热，导管口部形成一段水柱，表明整套装置不漏气，
故答案为：装置连接好后，在最后一个广口瓶中加水，浸没长导管，用酒精灯微热烧瓶，导管口有气泡冒出；停止加热，导管口部形成一段水柱，表明整套装置不漏气；
（2）二氧化硫和强碱的反应十分剧烈，可以采用四氯化碳的作用来达到防止倒吸现象的发生的目的，
故答案为：防止倒吸；
（3）铜和浓硫酸反应生成硫酸铜，加热的情况下，由于A容器中出现大量白色烟雾，导致溶剂减少，且浓硫酸具有吸水性，所以会析出白色固体硫酸铜；装置 A 中发生浓硫酸和Cu共热反应生成硫酸铜、二氧化硫、水，化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，
故答案为：CuSO4；Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
（4）A 容器中的浓 H2SO4和铜丝进行加热，反应生成二氧化硫，二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色；
故答案为：漂白性．

点评 本题考查了浓硫酸的性质，题目难度中等，注意掌握浓硫酸具有的化学性质，明确性质实验方案设计的方法，明确题中资料信息是解题根据，试题培养了学生的分析、理解能力．

练习册系列答案
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7．某同学欲用Cu与浓H2SO4反应制备SO2，并通过一定装置除去制得的SO2中存在的少量水蒸气和O2，以此来探究SO2能使品红褪色的具体情况以及能否对发黄的小麦秸秆进行漂白，设计装置如图所示，请完成下列问题．

（1）仪器a的名称是分液漏斗，A部分装置发生化学反应的方程式为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（2）B瓶中装有浓硫酸，作用是除去混合气体中的水蒸气．
（3）C部分的燃烧管中放有铜丝网，作用是除去氧气，反应的化学方程式是2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO．
（4）D瓶中装的是小麦秸秆，根据实验设计意图，应观察小麦秸秆可能出现褪色现象，E中应装有NaOH溶液．
8．已知2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H＜0，温度一定，体积为1L的密闭容器中，投入2mol SO2和1molO2，2min反应达平衡时，容器中有1.2mol SO3，放出热量118.2kJ，试计算：（要求写计算过程）
（1）写出该反应的热化学方程式； （2）该反应中SO2的转化率是多少？
（3）计算该温度下的平衡常数K（保留两位小数）；
（4）容器内反应前与平衡时的压强之比（最简整数比）．
5．下列各组变化中，化学反应的反应热前者小于后者的一组是（　　）
①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H1；
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H2；
②2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H1；
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H2；
③t℃时，在一定条件下，将1mol SO2和1mol O2分别置于恒容和恒压的两个密闭容器中，达到平衡状态时放出的热量分别为Q1、Q2；
④CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g）△H1；
CaO（s）+H2O（l）═Ca（OH）2（s）△H2．
A．①②B．②③C．③④D．①②③
12．在一定温度下，10L密闭容器中加入5molSO2、3molO2，反应达到平衡时有3molSO2发生了反应．试填写下列空格：
（1）O2的转化率为50%．
（2）平衡时容器内气体总物质的量为6.5mol．
（3）平衡时体系中SO3的百分量（体积分数）为46.2%．（保留一位小数）
（4）若反应前容器内压强为p1，则平衡时容器内压强为0.8p1．（用p1表示，保留一位小数）
2．低温脱硝技术可用于处理废气中的氮氧化物，
发生的化学反应为：2NH3（g）+NO（g）+NO2（g）$?_{催化剂}^{180℃}$2N2（g）+3H2O（g）  正反应放热在恒容的密闭容器中，下列有关说法正确的是（　　）
A．平衡时，其他条件不变，升高温度平衡正向移动
B．平衡时，其他条件不变，增加NH3的浓度，废气中氮氧化物的转化率减小
C．其他条件不变，使用高效催化剂，废气中氮氧化物的转化率增大
D．单位时间内消耗NO和N2的物质的量比为1：2时，反应达到平衡
9．氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等．某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：
2NH3（g）+CO2（g）?NH2COONH4（s）+Q   （Q＞0 ）△H＜0
制备氨基甲酸铵的装置如图1所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中． 当悬浮物较多时，停止制备．

注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质．
（1）发生器用冰水冷却的原因是降低温度，提高反应物转化率（或降低温度，防止因反应放热造成产物分解）．
（2）液体石蜡鼓泡瓶的作用是通过观察气泡，调节NH3与CO2通入比例．
（3）从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是过滤（填写操作名称）．为了得到干燥产品，应采取的方法是c（填写选项序号）．
a．常压加热烘干      b．高压加热烘干      c．真空40℃以下烘干
（4）尾气处理装置如右图2所示．双通玻璃管的作用：防止倒吸；浓硫酸的作用：吸收多余氨气、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解．
（5）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000g．则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为80%．
6．下列说法中正确的是（　　）
A．酸碱中和反应是放热反应
B．图1所示的反应为吸热反应
C．图2装置中铜片是负极，锌片表面有气泡出现
D．图2装置是将电能转变为化学能的装置
7．处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法，是将其在催化剂作用下转化为单质S和无毒的气体．已知：
①CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1
②S（g）+O2（g）=SO2（g）△H=-296.0kJ•mol-1
下列说法正确的是（　　）
A．CO的燃烧热为566.0 kJ•mol-1
B．反应②△H＜0，所以该反应能自发进行
C．使用催化剂能提高其转化率
D．根据①和②推知总反应为2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2 （g）△H=-270kJ•mol-1

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