题目内容
9.某同学设计如图装置,用过量浓硫酸与铜反应制取SO2,并探究SO2与Na2O2反应的产物.Ⅰ.制取SO2
(1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)写出实验现象:
①细铜丝表面:有气泡产生,细铜丝溶解
②实验过程中,烧瓶内液体始终保持澄清,并逐渐变为蓝色
(3)欲使反应停止,应进行的操作是:先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再熄灭酒精灯烧瓶中液体冷却后,可观察到的现象是:有白色固体生成,溶液变为无色
Ⅱ.探究SO2与Na2O2反应后的固体产物.
(4)实验方案如下:取洗涤玻璃棉所得溶液,滴加足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则产物只有Na2SO4,若白色沉淀全部溶解,则产物只有Na2SO3,若白色沉淀部分溶解,且产生刺激性气味的气体,则产物含有Na2SO4和Na2SO3
(5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是:SO2与Na2O2充分接触若Na2O2未完全反应,对实验结果的影响是(用必要的文字和化学方程式表示)
III.装置改进
(6)老师指出该实验装置需做如下改进(只答出一种即可):在烧杯与硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗,且漏斗刚好接触溶液.
分析 Ⅰ.(2)铜与浓硫酸在加热条件小生成二氧化硫和硫酸铜;
(2)实验现象:铜丝溶解,表面有气泡生成,溶液逐渐变为蓝色;
(3)为防止溶液倒吸,故欲使反应停止,先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再熄灭热源;浓硫酸具有吸水性,烧瓶中液体冷却后,使硫酸铜结晶析出,硫酸铜为白色固体;
Ⅱ.(4)SO2与Na2O2反应的产物可能为硫酸钠、亚硫酸钠或者两者的混合物,用氯化钡与之反应,检验生成的沉淀能否溶于盐酸可得;
(5)玻璃棉可SO2与Na2O2混合充分;过氧化钠有氧化性,若Na2O2未完全反应,则可能氧化亚硫酸钠为硫酸钠,不能确定生成的是否有硫酸钠;
(6)实验装置需要添加防倒吸的装置.
解答 Ⅰ.(1)铜与浓硫酸在加热条件小生成二氧化硫和硫酸铜,反应为:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案为:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)①细铜丝与浓硫酸反应,故细铜丝表面有气泡产生,细铜丝溶解;
故答案为:有气泡产生,细铜丝溶解;
②生成硫酸铜,故实验过程中,烧瓶内液体始终保持澄清,并逐渐变为蓝色;
故答案为:逐渐变为蓝色;
(3)为防止溶液倒吸,故欲使反应停止,先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再熄灭酒精灯;浓硫酸具有吸水性,烧瓶中液体冷却后,溶液中水减少,使硫酸铜结晶析出,硫酸铜为白色固体,故现象为有白色固体生成,溶液变为无色;
故答案为:先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再熄灭酒精灯;有白色固体生成,溶液变为无色;
Ⅱ.(4)SO2与Na2O2反应的产物可能为硫酸钠、亚硫酸钠或者两者的混合物,氯化钡与其可生成硫酸钡、亚硫酸钡的沉淀,硫酸钡不溶于盐酸,亚硫酸钡溶于盐酸,则方法为:取洗涤玻璃棉所得溶液,滴加足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则产物只有Na2SO4,若白色沉淀全部溶解,则产物只有Na2SO3,若白色沉淀部分溶解,且产生刺激性气味的气体,则产物含有Na2SO4和Na2SO3;
故答案为:滴加足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则产物只有Na2SO4,若白色沉淀全部溶解,则产物只有Na2SO3,若白色沉淀部分溶解,且产生刺激性气味的气体,则产物含有Na2SO4和Na2SO3;
(5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上可SO2与Na2O2充分接触;若Na2O2未完全反应,则可能氧化Na2SO3为Na2SO4:Na2SO3+Na2O2+H2O=Na2SO4+2NaOH,不能确定生成的是否有Na2SO4;
故答案为:SO2与Na2O2充分接触;不能确定生成的是否有Na2SO4,Na2SO3+Na2O2+H2O=Na2SO4+2NaOH;
(6)该装置容易倒吸,故应在烧杯与硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗,且漏斗刚好接触溶液;
故答案为:在烧杯与硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗,且漏斗刚好接触溶液.
点评 本题考查了化学实验方案的设计,涉及二氧化硫的性质、实验方案的设计、氧化还原反应等知识,题目难度中等,注意掌握常见元素单质及其化合物性质,明确物质性质实验方案的设计原则,试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学实验能力.
| A. | 质量数为35的氯原子:${\;}_{35}^{17}$Cl | |
| B. | NH4Cl的电子式: | |
| C. | NaHCO3的水解:HCO3-+H2O?CO32-+H3O+ | |
| D. | 天然橡胶的结构简式: |
| A. | 5.6gFe在氧气中燃烧,完全反应时转移电子数为0.3NA | |
| B. | 1L 0.1mol•L-1AlC13中所含Al3+离子数小于0.1NA | |
| C. | 1LpH=1的H2SO4溶液中含有的H+数为0.2NA | |
| D. | 常温下,1.7gNH3和3.65gHCl混合后,气体分子数为0.2NA |
| A. | 电解质为NaCl溶液,正极反应为H2+2e-=2H+ | |
| B. | 电解质为NaOH溶液,正极反应为O2+2e-=2OH- | |
| C. | 电解质为HCl溶液,正极反应为O2+4e-+4H+=2H2O | |
| D. | 电解质为Na2CO3溶液,正极反应为H2+2e-+CO32-=H2O+CO2↑ |
| C6H5Cl(氯苯) | C6H4Cl2 | FeCl3 | FeCl2 | |
| 溶解性 | 不溶于水,易溶于苯 | 不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯,易吸水. | ||
| 熔点/℃ | -45 | 53 | -- | -- |
| 沸点/℃ | 132 | 173 | -- | -- |
按图装置,在三颈烧瓶中放入a g无水氯化铁和过量的氯苯,控制反应温度在128~139℃加热3h,冷却,分离提纯得到粗产品.
回答下列问题:
(1)上述生成FeCl2的反应中,还原剂是C6H5Cl.
(2)实验装置中,仪器B的作用是防止安全瓶内的水分进入A装置,导致FeCl2变质,虚线框内应选择的安全瓶(盛有蒸馏水)是c.(填标号)
(3)实验过程中控制反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点,C6H5Cl不会有明显损失,原因是_实验使用了冷凝回流装置.
(4)冷却反应后的实验装置,对三颈烧瓶内的物质进行过滤、洗涤、干燥,得到粗产品.
①洗涤沉淀所用的试剂应为b.(填标号)
a.蒸馏水 b.苯 c.烧碱溶液
②回收滤液中C6H5Cl的方案为蒸馏滤液,并收集132℃馏分.
(5)用x mol•L-1NaOH溶液滴定安全瓶中得到的盐酸,消耗少y mLNaOH溶液,则反应中氯化铁的转化率为$\frac{x•y×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$(只列出计算式).
(6)已知25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38此温度下在实验室中配制100mL5.0mol•L-1,FeCl3溶液,为使配制过程中不出现浑浊现象,则至少需要加入2mol•L-1的盐酸2.5mL(总体积忽略加入盐酸体积).
| A. | pH=9.25、浓度均为0.1 mol•L-1的NH4C1、NH3•H2O混合溶液:c(NH4+)+c(H+)>c(NH3•H2O)+c(OH-) | |
| B. | 0.1mol/LH2SO4溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合:c(H+)═c(SO42-)+c(OH-) | |
| C. | 向0.10mol•L-1NaHSO3溶液中通NH3至pH=7:c(Na+)>c(SO32-)>c(NH4+) | |
| D. | CO2通入KOH溶液,当由水电离的H+浓度为10-7mol/L,一定存在:c(K+)=2c(CO32-)+c(HCO3-) |
| A. | 苯中加入溴水后溴水层颜色变浅,这是由于发生了取代反应 | |
| B. | 乙烯和苯分子中所有原子在同一平面上 | |
| C. | 一氯丙烷(C3H7Cl)的同分异构体共有3种 | |
| D. | 标准状况下,2.24LCHCl3含有的分子数为0.1NA |
| A. | 双氧水 | B. | 溴水 | C. | 氢氧化钠溶液 | D. | 硝酸银溶液 |
| A. | Li、C、P分别在氧气中燃烧均能生成两种相应的氧化物 | |
| B. | 除去CO2中混有的SO2气体可选用Na2SO3溶液或NaHCO3溶液 | |
| C. | 过量的铁粉与氯气在点燃条件下充分反应,生成氯化亚铁 | |
| D. | SiO2既可以与氢氟酸反应,又可以与氢氧化钠溶液反应,所以SiO2是两性氧化物 |