题目内容

5．已知浓硫酸和木炭粉在加热条件下可发生化学反应．
（1）上述反应的化学方程式为2H2SO4（浓）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O；
（2）试用下图所列各装置设计一个实验，来验证上述反应所产生的各种产物．
编号　①　②　③　④
　装置
这些装置的连接顺序（按产物气流从左至右的方向）是（填装置中导管口的编号）：
g接c（或d），d（或c）接a，b接f．
（3）实验时可观察到装置①中A瓶中的溶液褪色，C瓶中的溶液不褪色．B瓶中的溶液的作用是除去SO2气体，避免对CO2的检验产生干扰；
（4）装置②中所加固体药品是无水硫酸铜，装置③中所加试剂是澄清石灰水，装置④中带活塞的玻璃仪器名称是分液漏斗．

分析 （1）木炭粉与浓硫酸发生反应产生SO2和CO2气体；
（2）检验二氧化碳和二氧化硫时用到的溶液中均含有水，所以先检验水的存在，二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清石灰水变浑浊，所以先检验二氧化硫，再除去，最后检验二氧化碳；
（3）根据实验目的和装置图考虑操作步骤和试剂的作用及发生反应．从整体考虑，A为检验二氧化硫装置，B、C为除去二氧化硫并检验是否除尽二氧化硫的装置；
（4）无水硫酸铜为白色固体，遇水可变为五水硫酸铜（CuSO4•5H2O）为蓝色固体，用于检验水的存在，装置③中所加试剂是澄清石灰水，检验二氧化碳的产生．

解答 解：（1）木炭粉与浓硫酸发生反应产生SO2和CO2气体，反应的方程式为2H2SO4（浓）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O，
故答案为：2H2SO4（浓）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O；
（2）检验二氧化碳和二氧化硫时用到的溶液中均含有水，所以先检验水的存在，二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清石灰水变浑浊，所以先检验二氧化硫，再除去，最后检验二氧化碳，故答案为：g；c（或d）；d（或c）；a；b；f；
（3）A为检验二氧化硫装置，B、C为除去二氧化硫并检验是否除尽二氧化硫的装置，故答案为：除去SO2气体，避免对CO2的检验产生干扰；
（4）无水硫酸铜为白色固体，遇水可变为五水硫酸铜（CuSO4•5H2O）为蓝色固体，用于检验水的存在，装置③中所加试剂是澄清石灰水，检验二氧化碳的产生，装置④中带活塞的玻璃仪器名称分液漏斗，故答案为：澄清石灰水；分液漏斗．

点评 本题考查学生浓硫酸的性质中的和碳单质的反应，注意产物检验所用的试剂以及检验的先后顺序知识，综合性较强，难度大．

练习册系列答案
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9．某兴趣小组欲通过实验方法验证Fe2+的某些性质．
（1）在实验前，依据Fe2+的还原性，填写了如表．
 实验操作预期现象 反应的离子方程式 
 向盛有新割FeSO4溶液的试管中滴入数滴浓硝酸，振荡 试管中产生红棕色气体，溶液颜色逐渐变黄 Fe2++NO3-+2H+=Fe3++NO2↑+H2O
依照表中操作，该小组进行实验．观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色．
（2）分别取少量反应后的溶液于两只试管中，一只滴加几滴KSCN溶液，溶液变为变红，则溶液中含有Fe3+；另一只试管滴加几滴K3[Fe（CN）6]溶液，产生蓝色沉淀，则含有Fe2+．
（3）该小组讨论认为深棕色可能是NO2或NO与铁的某一种离子发生反应引起的．
提出猜想：
ⅰ．NO2与Fe2+发生反应ⅱ．NO2 与Fe3+发生反应
ⅲ．NO与Fe2+发生反应ⅳ．NO与Fe3+发生反应
（4）该小组用如图装置进行探究：

 步骤 操作及现象解释或结论 
 ① 关闭k、b，打开a，开始甲中反应，一段时间后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液无明显变化 溶液深棕色由Fe2+与NO或NO2反应而的得到
 ② 停止甲中反应，打开k、b，关闭a，持续通入N2一段时间 该操作的目的排净乙装置及导气管中的NO2
 ③ 更换新的丙、丁装置，再通一段时间N2后关闭k，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤①中相同 乙瓶中发生的化学反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO
（5）结合实验猜想，得出结论：
溶液呈深棕色的原因：肯定成立的是猜想ⅲ；不确定的是猜想i，有待后续实验进一步探究．
10．现要配置一定物质的量浓度的100mL1mol•L-1NaOH溶液，下列操作正确的是（　　）
A．用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒2～3次，每次洗涤后的溶液都注入容量瓶中
B．把称量的NaOH固体放入盛有适量蒸馏水的烧杯中，溶解后立即把溶液转移到容量瓶中
C．在托盘天平的两个托盘上各放一张大小一样的纸，然后将NaOH固体放在纸上进行称量
D．沿着玻璃棒往容量瓶中加入蒸馏水，直到溶液凹液面恰好与刻度相切
13．如图是某同学设计的木炭和浓硫酸反应并检验所得产物的实验装置．请回答：

（1）在装置①-④中，有明显错误的一个是②（填编号）
（2）写出木炭和浓硫酸反应的化学方程式：C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2SO2↑+CO2↑+2H2O．
如果有0.4mol电子转移，则在标准状况下产生气体6.72L．
（3）无水硫酸铜的作用是检验生成的H2O
（4）装置①中所盛试剂是A（填字母），装置④中所盛试剂是B（填字母），以及装置④中所发生的离子方程式CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O．
A．品红溶液     B．澄清的石灰水       C．酸性高锰酸钾溶液．
20．某校化学兴趣小组的同学为研究铜与浓硫酸的反应，分别设计了如下图所示的三套实验装置：

（1）该小组同学对这三套装置进行了评价，认为甲和乙装置各有优缺点，甲装置的优点是有尾气处理措施，乙装置的优点是铜丝抽出反应停止，节省药品或控制反应的进行．
（2）丙装置综合了甲和乙的优点，是一套比较合理的装置，试管C中是NaOH溶液，A中玻璃管可起到防止B中品红溶液倒吸的作用，其原理是玻璃管可以平衡内外压强，A中气压不会急剧减小．为使装置中残留气体完全被C溶液吸收，可采取的操作是从玻璃管中通入大量空气．
（3）写出丙装置中发生反应的化学方程式：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，该小组同学用丙装置进行实验过程中发现除了课本上描述的实验现象外，试管A内还生成了白色固体，白色固体成分可能是无水硫酸铜．
10．某实验小组用如图装置制备家用消毒液，并探究其性质．反应停止后，取洗气瓶中无色溶液5mL分别进行了如下实验：
操作现象
a．测溶液pH，并向其中滴加2滴酚酞pH=13，溶液变红，5min后褪色
b．向其中逐滴加入盐酸溶液逐渐变成黄绿色
（1）写出利用上述装置制备消毒液涉及反应的化学方程式4HCl+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl2↑+MnCl2+2H2O、Cl2+2NaOH═NaClO+NaCl+H2O．
（2）查阅资料：酚酞的变色范围为8.2～10，且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去
为探究操作a中溶液褪色的原因，又补充了如下实验：
操作现象
取5mL pH=13NaOH溶液，向其中滴加2滴酚酞溶液变红，30min后褪色
获得结论：此实验小组制备的消毒液具有漂白性．
（3）该小组由操作b获得结论：随着溶液酸性的增强，此消毒液的稳定性下降．
①操作b中溶液变成黄绿色的原因：2H++ClO-+Cl-═Cl2↑+H2O（用离子方程式表示）．
②有同学认为由操作b获得上述结论并不严谨，需要进一步确认此结论的实验方案是取洗气瓶中溶液5mL，向其中逐滴加入硫酸，观察溶液是否逐渐变为黄绿色．
（4）有效氯的含量是检测含氯消毒剂消毒效果的重要指标．具体用“单位质量的含氯消毒液在酸性条件下所能释放出氯气的质量”进行表征，一般家用消毒液有效氯含量在5%以上．小组同学进行如下实验测定有效氯：
取此消毒液5g，加入20mL 0.5mol•L-1KI溶液，10mL 2mol•L-1的硫酸溶液；加几滴淀粉溶液后，用0.1mol•L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2，达滴定终点时消耗Na2S2O320mL．（已知：2S2O32-+I2═S4O62-+2I-）
①达到滴定终点时的实验现象是溶液蓝色褪去且半分钟不恢复．
②此消毒液有效氯含量为1.4%（保留一位有效数字）．获得结论：此实验制得的消毒液不符合（填“符合”或“不符合”）家用要求．
17．图中为木炭和浓硫酸反应的装置．

（1）写出反应化学方程式2H2SO4（浓）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（2）为了验证反应产物，C、D、E分别应盛装酸性高锰酸钾溶液、品红溶液、澄清石灰水；需要验证反应中的所有产物，缺少的药品是无水硫酸铜．
14．一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
（1）写出该反应的化学方程式X+Y?2Z．
（2）计算反应开始到10s，用Z表示的反应速率是0.079mol/（L•s）．
（3）反应开始到10s时，Y的转化率为79%．
15．下列关于化学反应速率的说法正确的是（　　）
A．对于任何化学反应来说，反应速率越大，反应现象越明显
B．化学反应速率为“0.8mol/（L•min）”表示的意思是：时间为1s时，某物质的浓度为0.8mol/L
C．化学反应达到平衡状态，反应停止
D．化学反应速率是定量描述化学反应快慢的物理量

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