练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    17．某研究性学习小组的同学为验证浓硫酸与铜能反应而稀硫酸不能，设计了如图所示装置进行探究：将6.4g 铜片和含0.2moL溶质的18.4mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到无气体生成为止．（假定在此过程溶液体积不变）
    （1）甲同学认为要证实上述结论，还应进行稀硫酸与铜片混合加热实验，你认为有无必要，并说明理由：无必要，随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与铜不反应
    （2）下列试剂中能够用来进一步证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是：A
    A．铁粉           B．钠          C．氯化钡溶液             D．银粉
    （3）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两位同学进行了如下设计：
    Ⅰ甲同学设想：在A装置增加一个导管通氮气驱赶气体（假定生成的气体全部逸出），先测定生成的SO2的量，然后计算剩余硫酸的浓度．他设计了如下二种方案来测定SO2的量：
    方案①将产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的KMnO4溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀．
    方案②将气体缓缓通入足量硝酸钡溶液中，然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀．
    经仔细分析后，发现有不合理之处，请填写表格（可以不填满）：
    序号不合理的原因误差
    （偏低或偏高）    		改变措施
    方案①高锰酸钾溶液中含有硫酸，与氯化钡反应，使生成的沉淀增多偏低将硫酸酸化的高锰酸钾溶液换成溴水或碘水或硝酸溶液
    方案②不填不填不填
    Ⅱ乙学生设计的方案是：分离出反应后的溶液并加蒸馏水稀释至1000mL，取20.00mL于锥形瓶中，滴入2～3滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液进行滴定（已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5），这种方法能否求出余酸的浓度，理由是不能，PH＞5时，Cu2+会与碱反应生成沉淀，不能达到滴定终点．
    （4）请再设计其他可行的实验方案，来测定余酸的物质的量浓度，简要写出操作步骤及需要测定的数据（不必计算，不必写操作细节）反应结束后将烧瓶中的铜片取出，然后向溶液中加入足量氯化钡溶液，过滤出沉淀，洗净、干燥后称量．

    分析 （1）开始是浓硫酸与Cu发生反应：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，Cu与硫酸的物质的量之比为1：2，且二者按物质的量1：2反应，随着反应的进行硫酸逐渐变稀，如铜、硫酸有剩余，则可说明稀硫酸与铜不反应；
    （2）反应后的溶液中含有CuSO4、H2O及过量的H2SO4，要证明反应结束后的烧瓶中确有余酸，需要检验氢离子，由于钠能与水反应，可以用Fe粉检验；
    （3）I．方案①中KMnO4溶液酸化是用的硫酸，因此在高锰酸钾溶液中的SO42-包括SO2氧化产生的和外加硫酸的两部分，这样产生的硫酸钡沉淀就偏多，可以采用其它的氧化剂如溴水或碘水或硝酸溶液等氧化SO2；
    方案②二氧化硫可与硝酸钡发生氧化还原反应，生成硫酸钡沉淀，可用于测量含量；
    Ⅱ．用标准NaOH溶液滴定剩余硫酸时，由于在溶液中含有CuSO4，用酚酞作指示剂，变色点为8，但氢氧化铜开始沉淀的pH约为5．Cu2+也会与碱反应生成沉淀，不能达到滴定终点；
    （4）利用氯化钡与硫酸、硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀，测定溶液中硫酸根的物质的量，根据消耗Cu的质量可以沉淀硫酸铜的物质的量，进而计算出剩余酸的物质的量．

    解答 解：（1）开始是浓硫酸与Cu发生反应：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，Cu与硫酸的物质的量之比为1：2，且二者按物质的量1：2反应，随着反应的进行硫酸逐渐变稀，如铜、硫酸有剩余，则可说明稀硫酸与铜不反应，则没有必要进行稀硫酸与铜片的反应，
    故答案为：无必要，随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与铜不反应；
    （2）A．加入Fe粉会发生反应：CuSO4+Fe=FeSO4+Cu； H2SO4+Fe=FeSO4+H2，会有气体产生，因此会冒出气泡，故A正确；
    B．由于溶液中含有大量的水，无论酸是否有剩余，都会发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，因此不能证明酸剩余，故B错误；
    C．溶液中含有CuSO4，一定会发生反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓，不能证明酸剩余，故C错误；
    D．在金属活动性顺序表中Ag位于H后面，不能把酸中的氢置换出来，故D错误，
    故选：A；
    （3）I．方案①中KMnO4溶液酸化是用的硫酸，因此在高锰酸钾溶液中的SO42-包括SO2氧化产生的和外加硫酸的两部分，这样产生的硫酸钡沉淀就偏多，导致剩余的硫酸偏低，改变的措施是：采用其它的氧化剂如溴水或碘水或硝酸溶液等氧化SO2，使其转化为硫酸，再用氯化钡溶液减小滴定，
    方案②二氧化硫可与硝酸钡发生氧化还原反应，生成硫酸钡沉淀，可用于测量含量，设计合理、操作无误，
    故答案为：

    方案序号不合理的原因误差（偏低或偏高）改变措施
    方案①高锰酸钾溶液中含有硫酸，与氯化钡反应，使生成的沉淀增多偏低将硫酸酸化的高锰酸钾溶液换成溴水或碘水或硝酸溶液
    方案②------
    ；
    Ⅱ．用标准NaOH溶液滴定剩余硫酸时，由于在溶液中含有CuSO4，用酚酞作指示剂，变色点为8，但氢氧化铜开始沉淀的pH约为5．Cu2+也会与碱反应生成沉淀，不能达到滴定终点，无法准确测定剩余硫酸的物质的量的多少，
    故答案为：不能，PH＞5时，Cu2+会与碱反应生成沉淀，不能达到滴定终点；
    （4）根据氯化钡与硫酸、硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀，测定溶液中硫酸根的物质的量，根据反应消耗的Cu的质量确定由CuSO4产生的沉淀的质量，进而计算出剩余酸的物质的量，其他可行的用来测定余酸的物质的量浓度实验方案：反应结束后将烧瓶中的铜片取出，然后向溶液中加入足量氯化钡溶液，过滤出沉淀，洗净、干燥后称量，
    故答案为：反应结束后将烧瓶中的铜片取出，然后向溶液中加入足量氯化钡溶液，过滤出沉淀，洗净、干燥后称量．

    点评 本题考查性质探究实验、实验方案的设计与评价及误差分析的知识，难度中等，理解原理是解题的关键，注意基础知识的掌握．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．配平第（1）小题，用双线桥法标出第（2）、（3）小题的电子转移情况：
    （1）2Mn2++5S2O82-+8H2O--10SO42-+2MnO4-+16 （H+）
    （2）KClO3+6HCl（浓）═KCl+3Cl2↑+3H2O
    （3）5NH4NO3═4N2+2HNO3+9H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．金属钠引起的火灾，可用下列哪种物质或方法灭火（　　）
    A．泡沫灭火器B．干粉灭火器C．水D．细沙

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．能正确表示下列反应的离子方程式是（　　）
    A．用过量氨水吸收工业尾气中的SO2：NH3•H2O+SO2═NH4++SO32-+H2O
    B．MnO2与浓盐酸反应制Cl2：MnO2+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2Cl-+Cl2↑+2H2O
    C．向FeBr2溶液中通入足量氯气：2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-
    D．醋酸除去水垢：2H++CaCO3═Ca2++CO2↑+H2O

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．用50mL 0.50mol/L盐酸与50mL 0.55mol/LNaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．已知比热容是4.18J/（g．℃）．回答下列问题：
    （1）从实验装置上看，图中尚缺少的一种玻璃器材是环形玻璃搅拌棒
    （2）如果用60mL0.50mol/L盐酸与50mL0.55mol/LNaOH溶液进行反应，反应过程温度差平均值是3.4摄氏度，与上述实验相比，所放出的热量不相等，则所求中和热相等 （填“相等、不相等”）；则该条件下测得的中和热（溶液密度均取1g/mL，保留两位小数）的热化学离子方程式是H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-56.85 kJ/mol．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．有以下一些微粒：①D2O  ②H2O  ③O2  ④O3  ⑤12C ⑥14C （填序号，下同）．其中互为同位素的是⑤⑥．互为同素异形体的是③④．属于同种物质的是①②．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．下列各组试剂相互滴加，不能用于鉴别的是（　　）
    A．NaCl和AgNO3B．Na2CO3和稀盐酸C．Al2（SO4）3和NaOHD．盐酸和Na[Al（OH）4]

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛．根据要求回答下列问题：

    （1）基态Ni的价电子排布式为3d84s2．
    （2）Ni（CO）4常温为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，则Ni（CO）4属于分子晶体．
    （3）Ni2+可与丁二酮肟（）作用生成腥红色配合物沉淀A．
    ①丁二酮肟分子中碳原子的杂化轨道类型有sp3和sp2，1mol该分子中含有的碳碳σ键和碳氮σ键的总数为5NA．
    ②氨气在水中的溶解度远大于甲烷，其原因是氨分子与水分子间形成氢键，而甲烷分子不能．
    （4）据报道，某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性，该新型超导晶体的一个晶胞的结构如图所示，则该晶体的化学式为MgNi3C．
    已知晶胞参数为a nm，列示计算该晶体的密度$\frac{213}{（{a×1{0}^{-7}）}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3（不用算出结果）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．铅、二氧化铅、氟硼酸（HBF4）电池是一种低温性能优良的电池，常用于军事和国防工业，其总反应方程式为Pb+PbO2+4HBF4$?_{充电}^{放电}$2Pb（BF4）2+2H2O[已知：HBF4、Pb（BF4）2均是易溶于水的强电解质]．下列说法中不正确的是（　　）
    A．充电时，阳极附近溶液的pH增大
    B．充电时，阴极的电极反应式为pb2++2e-═pb
    C．放电时，转移1mol电子时负极减少的质量为103.5g
    D．放电时，正极的电极反应式为PbO2+2e-+4H+═pb2++2H2O

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案