科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解
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浓硫酸 |
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浓硫酸 |
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某研究性学习小组为了研究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、CC14、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端没入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录。
材料一:小组交流滴录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4。
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝
聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S=Cu2S(黑色)。
材料二:探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化。
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色。
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少10%左右。
根据上述材料回答下列问题:
(1)D、E两支试管中CC14的作用是 ;
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方程式: ;
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(HSO3)2的缘故。请你设计实验验证学生1的猜想
;
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是 ;(写化学式)
(5)反应完全后稀释溶液呈酸性,学生2猜想反应中浓硫酸可能过量,请你设计一个简单的实验以验证稀释后的溶液由于硫酸过量呈酸性, 。
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(17分)实验室需要0.1 mol/L NaOH溶液450 mL,需要0.5 mol/L硫酸溶液500 mL.根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是 (填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是 (填仪器名称).
(2)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为 g.
(3)根据计算得知,所需质量分数为98%、密度为1.84 g/cm3的浓硫酸的体积为
mL(计算结果保留一位小数).如果实验室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,应选用 mL的量筒最好.配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释,稀释时操作方法是 。
(4)取用任意体积的所配0.5 mol/L硫酸溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是(填字母)
A.溶液中H2SO4的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中SO42-的数目 D.溶液的密度
(5)将所配制的稀H2SO4进行测定,发现浓度大于0.5mol/L。请你分析下列哪些操作会引起所配浓度偏大(填写字母) 。
A.烧杯未进行洗涤
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.浓硫酸在烧杯中稀释后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容;
D.往容量瓶转移时,有少量液体溅出
E.用量筒量取浓硫酸时,仰视量筒的刻度
F.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
G.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线。
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