题目内容

16.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列说法是正确的是(  )
A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡
B.从Z导管出来的气体中无二氧化碳
C.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡和硫酸钡的混合物
D.在导管中有红棕色气体出现

分析 碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2,同时通入时因NO2与水和SO2共同作用要产生SO42-和NO,NO在空气中又会生成NO2,以此解答该题.

解答 解:碳与浓硫酸共热产生的X气体为CO2和SO2的混合气体,铜与浓硝酸反应产生的Y气体是NO2,SO2+H2O+NO2=H2SO4+NO,故洗气瓶中产生的是硫酸钡沉淀,Z处逸出的气体中有CO2和NO,NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2
A.由上述分析可知,沉淀为硫酸钡,故A错误;
B.由上述分析可知,Z处逸出的气体中有CO2和NO,故B错误;
C.由上述分析可知,沉淀为硫酸钡,故C错误;
D.NO遇到空气中的氧气生成了红棕色的NO2,则在导管中有红棕色气体出现,故D正确;
故选D.

点评 本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握发生的反应和现象、含氮物质的性质为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意相关反应原理及实验评价性分析,题目难度不大.

练习册系列答案
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4.某同学设计下列实验,来研究硫酸和硝酸的性质.
实验一:如图1,在一支试管中放入一块很小的铜片,再加入2mL浓硫酸,然后把试管固定在铁架台上.把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中.塞紧试管口,在玻璃管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花.给试管加热,观察现象.当试管中的液体逐渐透明时,停止加热.待试管中的液体冷却后,将试管中的液体慢慢倒入另一支盛有少量水的试管中,观察现象.

回答下列问题:
(1)a处反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O,计算放出112mL气体(标准状况),转移电子的物质的量为0.01 mol.
(2)试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化为蘸有品红溶液的滤纸条褪色.
待试管中反应停止后,给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热,滤纸条的变化为滤纸变红.
实验二:为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,某同学设计了一个实验,其装置如图2所示(加热装置和固定装置均已略去).A为注射器,B为两端长短不等的U形管,C是装有NaOH溶液的烧杯,D处是绕成螺旋状的铜丝,K1、K2是止水夹.
(1)实验时,为在D处收集到NO,以便观察颜色,必须事先在A中吸入一定量的空气.然后关闭K1(“关闭”或“打开”),从U形管左端注入稀硝酸,当看到U形管右端稀硝酸接触胶塞现象可以确定U形管中空气已被赶尽.
(2)然后给装置B微微加热,在装置D处产生无色气体,其反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O.
(3)如何证明D处聚集的是NO而不是H2?打开止水夹K1,把注射器中的空气压入U形管中,若观察到D处气体变红棕色,则证明收集的是NO,而不是H2
(4)实验现象观察完毕,关闭止水夹K1,打开止水夹K2,在重力作用下,U形管右端的红棕色混合气体被酸液压入NaOH溶液中吸收,消除了环境污染.
10.生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水,某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响(注:破氰反应是指氧化剂将CN-氧化的反应).
【相关资料】
①氰化物主要是以CN-和[Fe(CN)6]3-两种形式存在.
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂;Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱,可以忽略不计.
③[Fe(CN)6]3-较CN-难被双氧水氧化,且pH越大,[Fe(CN)6]3-越稳定,越难被氧化.
【实验过程】
在常温下,控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同,调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量,设计如下对比实验:
(l)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验
序号
实验目的初始pH废水样品体积/mLCuSO4溶液的体积/mL双氧水溶液的体积/mL蒸馏水的体积/mL
为以下实验操作参考760101020
废水的初始pH对破氰反应速率的影响1260101020
双氧水的浓度对破氰反应速率的影响760102010
实验测得含氰废水中的总氰浓度(以CN-表示)随时间变化关系如图所示.

(2)实验①中20~60min时间段反应速率:υ(CN-)=0.0175mol•L-1•min-1
(3)实验①和实验②结果表明,含氰废水的初始pH增大,破氰反应速率减小,其原因可能是初始pH增大,催化剂Cu2+会形成Cu(OH)2沉淀,影响了Cu2+的催化作用(或初始pH增大,[Fe(CN)6]3-较中性和酸性条件下更稳定,难以氧化)(填一点即可).在偏碱性条件下,含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-,同时放出NH3,试写出该反应的离子方程式:CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-
(4)该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用,请你帮助他设计实验并验证上述结论,完成下表中内容.(己知:废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定)
实验步骤(不要写出具体操作过程)预期实验现象和结论

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