练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    18．为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验．
    实验Ⅰ反应产物的定性探究
    按如图装置（固定装置已略去）进行实验：

    （1）F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是SO2+2OH-=SO32-+H2O；B装置中的现象是白色粉末变蓝色．
    （2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是D装置中黑色固体颜色无变化，E装置中溶液褪色．
    （3）实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是拉起铜丝，关闭K1，K2．
    （4）实验结束后，证明A装置试管中所得产物中含有Cu2+的操作方法是将A装置中试管内冷却后的混合物沿杯壁（或玻璃棒）缓缓倒入盛有水的烧杯中，并不断搅拌，若溶液变蓝，证明含有Cu2+．
    实验Ⅱ：反应产物的定量探究
    （5）该小组同学在收集到足够的黑色固体后，进行了如图所示的实验：

    a．检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是取最后一次洗涤后所得液体，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀洗涤干净；若有白色沉淀生成，则说明未洗干净．
    b．在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为2CuS+3O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO2．
    c．对于固体甲的成分的判断中，正确的是（填字母选项）BCD．
    A．固体甲中，CuS和Cu2S不能同时存在　　　　
    B．固体甲中，Cu0和Cu20至少有一种
    C．固体甲中若没有Cu20，则一定有Cu2S　　　　
    D．固体甲中可能有Cu2S．
    （6）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00mL溶液，取该溶液25.00mL加入足量KI溶液振荡以淀粉溶液为指示剂，用0.36mol/L的Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液25.00mL．若反应消耗铜的质量为6.4g，则硫酸铜的产率为90%．　（已知2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，2S2O32-+I2=S4O62-+2I-）

    分析 加热条件下，Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，水具有挥发性，温度越高挥发性越强，所以生成的二氧化硫中含有水蒸气，水蒸气能使无水硫酸铜变蓝色；浓硫酸具有吸水性，能干燥二氧化硫气体；氢气具有还原性，能将黑色的氧化铜粉末还原为红色Cu；二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色；二氧化硫属于酸性氧化物且有毒，不能直接排空，可以用碱性溶液吸收．
    （1）二氧化硫和NaOH反应生成亚硫酸钠和水；无水硫酸铜检验水蒸气；
    （2）实验过程中，要证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素，只要证明生成的气体中含有二氧化硫不含氢气即可；
    （3）实验结束时，撤去所有酒精灯之前要防止倒吸；
    （4）铜离子在水溶液中呈蓝色，根据溶液颜色判断是否含有铜离子；
    （5）a、检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是取最后一次洗涤后所得液体少许于试管中，滴加硝酸银溶液观察是否有沉淀生成；
    b、根据反应：Cu+O2=CuO；Cu2S+2O2=2CuO+2SO2 ；2CuS+3O2=2CuO+2SO2；从质量变化的角度分析；
    c、固体甲加入稀盐酸后，得到的蓝色溶液，说明固体甲的成分中CuO和Cu2O至少有一种，分析反应：Cu+O2=CuO 增重；Cu2S+2O2=2CuO+2SO2 不变；2CuS+3O2=2CuO+2SO2 减重，因题给“固体乙称取2.00g，氧气流中煅烧、冷却称量至恒重，得固体丙1.84g”，即实际减重了，说明必有CuS，还要有其他物质．讨论可能存在的情况可解答该题；
    （6）根据2Cu2++4I-=2CuI+I2、S2O32-+I2=S4O62-+2I-得2Cu2+～I2～S2O32-，根据铜离子和硫代硫酸根离子之间的关系式计算．

    解答 解：加热条件下，Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，水具有挥发性，温度越高挥发性越强，所以生成的二氧化硫中含有水蒸气，水蒸气能使无水硫酸铜变蓝色；浓硫酸具有吸水性，能干燥二氧化硫气体；氢气具有还原性，能将黑色的氧化铜粉末还原为红色Cu；二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色；二氧化硫属于酸性氧化物且有毒，不能直接排空，可以用碱性溶液吸收．
    （1）二氧化硫属于酸性氧化物，和NaOH反应生成亚硫酸钠和水，离子反应方程式为 SO2+2OH-=SO32-+H2O；水具有挥发性，升高温度促进其挥发，所以生成的气体中含有水蒸气，水蒸气能使无水硫酸铜由白色变为蓝色，所以B装置中的现象是：白色粉末变蓝色，
    故答案为：SO2+2OH-=SO32-+H2O；白色粉末变蓝色；
    （2）证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素，利用元素化合价变化生成的产物分析判断，若生成氢气，D装置会黑色变化为红色，若生成二氧化硫E装置中品红会褪色，所以证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的实验现象是，D装置中氧化铜黑色不变化，说明无氢气生成，E装置中品红试液褪色说明生成了二氧化硫气体，
    故答案为：D装置中黑色固体颜色无变化，E装置中溶液褪色；
    （3）实验结束时，拉起铜丝，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是关闭K1，K2，防止CE中的溶液倒吸，炸裂玻璃管，
    故答案为：拉起铜丝，关闭K1，K2；
    （4）验证生成的溶液中含有铜离子，需要把试管中的液体倒入水中溶解，观察是否出现蓝色溶液，将A装置中冷却的混合溶液沿烧杯内壁缓缓倒入盛水的烧杯中，并不断搅拌，出现蓝色溶液证明含有铜离子，
    故答案为：将A装置中试管内冷却后的混合物沿杯壁（或玻璃棒）缓缓倒入盛有水的烧杯中，并不断搅拌，若溶液变蓝，证明含有Cu2+；
    （5）a、中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是取最后一次洗涤后所得液体少许于试管中，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀洗涤干净；若有白色沉淀生成，则说明未洗干净，
    故答案为：取最后一次洗涤后所得液体，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀产生，则说明沉淀洗涤干净；若有白色沉淀生成，则说明未洗干净；
    b、根据反应判断：Cu+O2=CuO 增重；Cu2S+2O2=2CuO+2SO2 不变；2CuS+3O2=2CuO+2SO2 减重，则一定存在2CuS+3O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO2，
    故答案为：2CuS+3O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO2；
    c、经分析固体甲加入稀盐酸后，得到的蓝色溶液，说明固体甲的成分中CuO和Cu2O至少有一种，分析反应：Cu+O2=CuO 增重；Cu2S+2O2=2CuO+2SO2 不变；2CuS+3O2=2CuO+2SO2 减重，因题给“固体乙称取2.00g，氧气流中煅烧、冷却称量至恒重，得固体丙1.84g”，即实际减重了，说明必有CuS，还要有其他物质，讨论：①若有Cu2O，Cu2S可有可无；②若无Cu2O，必有Cu2S．故③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为2CuS+3O2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO2，经上分析，对于固体甲的成分的判断中，正确的是BCD，
    故答案为：BCD；
    （6）根据2Cu2++4I-=2CuI+I2、2S2O32-+I2=S4O62-+2I-得2Cu2+～I2～2S2O32-，
    设制得的溶液中硫酸铜的物质的量浓度为xmol/L，
    2Cu2+～I2～2S2O32-，
    2mol      2mol
    0.025xmol （0.36×0.025）mol
    2molL：2mol=0.025xmol：（0.36×0.025）mol
    x=0.36mol/L，
    则250mL溶液中m（Cu2+）=0.36mol/L×0.25L=0.09mol，参加反应的n（Cu）=$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.1mol，
    则硫酸铜的产率=$\frac{0.09mol}{0.1mol}$×100%=90%，
    故答案为：90%．

    点评 本题以浓硫酸和铜的反应为载体考查性质实验方案设计，涉及气体制取、气体检验、反应方程式的配平、方程式的计算等知识点，综合性较强，明确反应原理及基本操作是解本题关键，知道二氧化硫、氢气的检验方法及顺序，题目难度中等．

    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：填空题

    10．A、B、C、D都是同一金属元素的化合物，它们的焰色反应呈黄色．A与水反应生成氧气和B；B与二氧化碳反应得到C和水；A与二氧化碳反应生成C和氧气，在C溶液通入二氧化碳，可得到D由此判断
    A是Na2O2，B是NaOH，C是Na2CO3，D是NaHCO3．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．硝酸锌常用于工业电镀、媒染剂等，用粗锌[含少量Zn2（OH）2CO3、Fe和Cu]和硝酸为原料制备硝酸锌的实验流程如图1．活泼金属（如Zn、Fe、Mg等）与不同浓度HNO3溶液反应时主要还原产物不同．如图2是Fe与不同浓度HNO3溶液反应时的主要还原产物．
    （1）滤渣的成分是Fe、Cu、Zn（填化学式）． 
    （2）Zn2（OH）2CO3与硝酸反应的离子方程式为Zn2（OH）2CO3+4H+=2Zn2++CO2↑+3H2O． 
    （3）酸溶过程锌与硝酸反应生成NH4+的离子方程式为4Zn+10H++NO3-=4Zn2++NH4++3H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    6．碘酸钾是一种白色结晶，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘；在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾．碘酸钾在常温下稳定，加热至560℃开始分解．工业生产碘酸钾的流程如图，在反应器中发生反应的化学方程式为：6I2+11KClO3+3H2O═6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2．

    试回答下列问题：
    （1）步骤①反应器发生的反应中，转移电子总数为60e-；
    （2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是HI具有还原性，能将已生成的碘酸氢钾还原；
    （3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为Cl2及Cl2与KOH反应生成的KClO，能将KIO3氧化成KIO4；
    （4）实验中涉及两次过滤，在实验室进行过滤实验中，用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃；
    （5）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：KOH+KH（IO3）2=2KIO3+H2O；
    （6）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤得到碘酸钾晶体，你建议的方法是蒸发结晶．
    温度/℃01020406080
    KIO3 g/100g水4.606.278.0812.618.324.8

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    13．A物质存在如下转化过程：

    经测定Mr（A）=58．
    已知2HCHO+NaOH$\stackrel{OH-}{→}$CH3OH+HCOONa，试根据以上内容完成下列问题：
    （1）A的结构简式为OHCCHO．
    （2）对于HOCH2COOH的说法正确的是AC；
    A．能与NaHCO3反应，并能使NaOH酚酞溶液褪色
    B．能发生消去反应
    C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
    D.1mol该物质与足量金属钠反应产生11.2L气体（标准状况下）
    （3）写出反应③的化学方程式2HOCH2COOH$→_{△}^{浓硫酸}$+2H2O；
    （4）C的结构简式为；
    （5）以CH2=CH2为原料合成A，请设计合成路线（无机试剂及溶剂任选）．
    已知：R-Cl$→_{△}^{OH-/H_{2}O}$R-OH
    注：合成路线的书写格式参照如下示例流程图
    CH2=CH2$→_{催化剂/△}^{H_{2}O}$CH3CH2OH$→_{Cu/△}^{O_{2}}$CH3CHO．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．CaC2和Li2C2、Al4C3、Mg2C3、ZnC2等都是离子化合物，请通过对CaC2制C2H2的反应进行思考，从中得到启示，判断下列产物正确的是（　　）
    A．Li2C2水解生成C2H4B．Al4C3水解生成丙炔
    C．Mg2C3水解生成丙烯D．ZnC2水解生成C2H2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    10．氮氧化物（NOx）种类很多，包括N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5等多种化合物，其中NO和NO2是常见的大气污染物．

    （1）向密闭容器中充入2mol NO和1mol O2发生反应Ⅰ：2NO（g）+O2（g）?2NO2（g），在其他条件相同时，分别测得NO的平衡转化率在不同压强下随温度变化的曲线如图1．
    ①该反应正反应为放热（填“放热”或“吸热”）反应．
    ②N，Q两点的速率大小关系为vN大于vQ（填“大于”“小于”或“等于”，下同），M和N两点时，该反应平衡常数KM大于KN．
    ③列式计算该反应在图中N点的平衡常数K=2（MPa）-1 （用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数）．
    （2）反应Ⅱ：NO（g）+NO2（g）?N2O3（g）△H＞0，假设某温度下，反应Ⅰ的速率（v1）小于反应Ⅱ的速率（v2），则下列反应过程能量变化示意图如图2，正确的是D．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    7．（1）CO2的摩尔质量为44g/mol；88g CO2的物质的量为2mol，所含二氧化碳分子数为1.204×1024，在标准状况下的体积约为44.8L．
    （2）同温同压下，同体积的H2和CO2物质的量之比为1：1，原子个数之比为2：3，质量比为1：22，同温同压下，同质量的H2和CO2分子个数之比为22：1，原子个数之比为44：3，若两者所含原子个数相等，它们的物质的量比是3：2．
    （3）已知1.2gR2SO4中含0.01molR+，R的相对原子质量是72．
    （4）有一空瓶的质量为w1g该瓶充入空气后质量为w2g，相同条件下，充入某气体单质其质量为w3g，则此单质气体的摩尔质量为$\frac{29（{w}_{3}-{w}_{1}）}{{w}_{2}-{w}_{1}}$g/mol．（空气分子相对分子量29）
    （5）某混合气体只含有氧气和甲烷，在标准状况下，该气体的密度为1.00g/L求该气体中氧气和甲烷的体积比2：3
    （6）现有一瓶500mL的矿泉水，其水质成分表中标示其“Ca2+”含量为4mg•L-1，则其物质的量浓度为1×10-4mol•L-1．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    8．下列物质中，属于电解质的是③④⑦⑩，属于非电解质的是②⑥⑨．（填序号）①Cu、②液氨、③蒸馏水、④氯化钠晶体、⑤硫酸溶液、⑥干冰、⑦BaSO4、⑧金刚石、⑨蔗糖、⑩H2S．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案