① 铜丝预热时表层的CuO隔绝了铜与硫的接触, ② 熔硫未达到沸腾.硫蒸气浓度小.温度低. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

下面是某课外活动小组在进行探究乙醇性质实验时遇到的问题,请你帮助解决.
(1)在做乙醇与钠反应的实验时,把一小块钠缓慢放入装有乙醇的试管内,与钠和水反应相比有所不同:钠没有熔化成小球;钠先沉在试管底;反应后逐渐浮起.小组同学进行讨论,前两点现象解释达成共识.请说出你的看法.
钠没有熔化成小球,因为
钠与乙醇反应不如与水反应剧烈,放出热量少,温度没有达到钠的熔点
钠与乙醇反应不如与水反应剧烈,放出热量少,温度没有达到钠的熔点
;钠先沉在试管底,因为
钠的密度比水小比乙醇大,因而沉到试管底
钠的密度比水小比乙醇大,因而沉到试管底

第三点现象解释存在争议,活动小组的同学形成两种意见:a生成的氢气产生浮力所致;b生成的乙醇钠增大了溶液的密度所致.请你设计一个实验验证a和b说法的合理性.
向完成实验的试管中再缓慢加入一小块钠,观察钠是浮在液面还是沉下去.
向完成实验的试管中再缓慢加入一小块钠,观察钠是浮在液面还是沉下去.

(2)在做乙醇的催化氧化实验中,某同学有个意外发现:在酒精灯外焰灼烧铜丝观察到铜丝表面变黑;当铜丝接近灯芯,变黑的铜丝又恢复原来的红色.请用化学方程式解释上述变化过程.
2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO; CuO+CH3CH2OH
CH3CHO+H2O+Cu.
2Cu+O2
  △  
.
 
2CuO; CuO+CH3CH2OH
CH3CHO+H2O+Cu.

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(2010?沈阳二模)在研究性学习中,某实验小组进行了铜与稀硝酸反应的实验探究.有三位学生设计了以下三种实验方案.如图所示:

(1)写出稀硝酸与铜反应的化学方程式
3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O

(2)甲同学用图1装置进行实验,在圆底烧瓶中加入20mL 6mol/L HNO3和2g薄铜片,在反应开始时,可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从导管口冒出.试说明产生上述现象的原因
由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2,NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小,水倒吸入至一定高度后,当烧瓶中的氧气全部消耗后,生成的NO排出导管口,即有气泡产生
由于反应开始时产生的NO与烧瓶内空气中O2作用生成NO2,NO2溶于水并与水反应使装置内气压减小,水倒吸入至一定高度后,当烧瓶中的氧气全部消耗后,生成的NO排出导管口,即有气泡产生

(3)乙同学将甲的实验进行了改进,采用了图2装置进行实验.
①在实验中,要使B中的气体始终保持无色,其操作是
先关闭a,开启b和c一段时间,再关b开a
先关闭a,开启b和c一段时间,再关b开a

②如果开启a和c,关闭b,装置里液面上空间的体积为VmL,空气中氧气的体积分数为21%,实验在标准状况下进行,全部氧气通过反应转化为硝酸;实验开始时加入的铜为mg,实验完毕后剩余的铜为ng,所得溶液体积也是VmL.则所得溶液的物质的量浓度是
0.0125mol?L-1
0.0125mol?L-1

(4)丙同学采用图3装置进行实验,将活塞打开,从U形管的长管口注入稀硝酸,一直注到U形管短管中充满液体时,立即关闭活塞.铜与稀硝酸开始反应产生NO气体.
①当
硝酸与铜丝脱离接触
硝酸与铜丝脱离接触
时反应、自动停止,在
U形管短管上部(或U形管左管上部)
U形管短管上部(或U形管左管上部)
处观察到无色的NO气体.
②为了证明Cu与稀HNO3反应生成的气体是NO,而不是N2,需要的简单操作是
再将分液漏斗的活塞慢慢打开,在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色
再将分液漏斗的活塞慢慢打开,在分液漏斗中观察到气体由无色变为红棕色

③图3装置与图1、图2装置相比,优点是
能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO,且可以验证NO被氧化成NO2的过程)
能探究出铜与稀硝酸反应生成物为NO,且可以验证NO被氧化成NO2的过程)

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(2011?朝阳区二模)某同学利用下面装置实现铜与浓、稀硝酸反应,过程如下:
Ⅰ、取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈〔主要成分是 Cu2(OH)2CO3
Ⅱ、将洗涤后的铜丝做成匝数很多的螺旋状
Ⅲ、按如图所示连接仪器、检查气密性、装入化学试剂
(1)过程Ⅰ发生反应的离子方程式是
Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O
Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O

(2)过程Ⅱ将铜丝做成螺旋状的目的是
增大铜丝与酸的接触面积,提高化学反应速率
增大铜丝与酸的接触面积,提高化学反应速率

(3)过程Ⅲ的后续操作如下:
①为使浓硝酸与铜丝接触,操作是
打开止水夹a和b,从注射器中推入空气
打开止水夹a和b,从注射器中推入空气
.当红棕色气体较多时,轻抽注射器使反应停止,关闭a,取下注射器.生成红棕色气体的化学方程式是
Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O
Cu+4HNO3(浓)═Cu(NO32+2NO2↑+2H2O

②控制b和分液漏斗活塞,玻璃管充满稀硝酸时,关闭b打开a,可见无色气体.稀硝酸充满玻璃管的实验目的是
将玻璃管中的NO2排出
将玻璃管中的NO2排出

(4)将3支盛满红棕色气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中,发现液面上升的高度明显不一致.结果如下表所示:
实验编号 水温/0C 液面上升高度
1 25 超过试管
2
3
2 50 不足试管
2
3
3 0 液面上升超过实验1
①根据上表得出的结论是
温度越低,进入试管中的溶液体积越多
温度越低,进入试管中的溶液体积越多

②查阅资料:
a.NO2与水反应的实际过程为:2NO2+H2O═HNO2+HNO3  3HNO2═HNO3+2NO↑+H2O
b.HNO2不稳定.
产生上述现象的原因是
温度低,HNO2分解量减少,分解产生的NO气体量减少,且生成的NO所占体积小,所以进入试管中的溶液体积增大
温度低,HNO2分解量减少,分解产生的NO气体量减少,且生成的NO所占体积小,所以进入试管中的溶液体积增大

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某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应和比较Cu的+1价化合物与+2价化合物的稳定性,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、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端投入浓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:小组交流记录
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
 V 
.
 
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小10%左右.
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;
导气、冷凝、回流
导气、冷凝、回流
;D、E两支试管中CCl4
的作用是
防止倒吸
防止倒吸

(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:
S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O

(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(SHO32的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)

(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:
CuO、CuS、Cu2S
CuO、CuS、Cu2S
.(写化学式)
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
Cu2++H2OCu(OH)2+2H+
Cu2++H2OCu(OH)2+2H+

你的猜想是:
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性

请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)

(6)该研究性学习小组的同学为了比较Cu的+1价化合物和+2价化合物的稳定性,他们取98gCu(OH)2固体,加热至80℃-100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末X.冷却后称量,X的质量为72g.向X中加入过量稀硫酸,得到蓝色溶液,同时观察到容器中还有红色固体存在,据此可推得,X的化学式为
Cu2O
Cu2O
,可以得出的结论是
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定

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NO、NO2等氮氧化物是大气污染物之一.NO2是火箭燃料中常用氧化剂.NO是人体中一种传递神经信息的“信使分子”.
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(1)实验室可用铜和不同浓度的硝酸制取NO和NO2.如图1中可选用的发生装置是
 
(填字母).
(2)实验室常用65%浓硝酸(密度为1.40g/cm3)的物质的量浓度是
 
;制备NO时,需用浓硝酸配制体积比浓度为1:4的稀硝酸,需用定量仪器是
 

(3)有学生设计如图2装置做铜与浓、稀硝酸反应实验.
a.实验时,先将一端绕成螺旋状的铜丝插入橡皮塞,再将两针头穿过橡皮塞,针头露出尖端.
b.从仪器C处注入浓硝酸直到左侧液面接近铜丝下端时停止加入.
c.注射器A中预先吸入6mL蒸馏水,注射器B的活塞挤到底,排尽空气,再将两支注射器插在针头上,如图2装配.
请回答下列问题:
①仪器C的名称是
 

②使浓硝酸与铜丝接触发生反应的操作方法是
 
;反应时现象为
 

③将注射器A中蒸馏水注入D中,再使酸液与铜丝接触反应,此时反应离子方程式是:
 

(4)氮氧化物(NOx)是目前大气污染治理的难题.
①选择性催化还原法是在催化剂条件下,用NH3使NOx转化为N2.写出反应化学方程式:
 

②炽热碳还原法是利用碳质固体还原NOx.主要基于下列反应:C+2NO→CO2+N2,2C+2NO2→2CO2+N2.清华大学有关研究表明,650℃~850℃时,NOx能够被木炭、无烟煤、焦炭等碳质固体还原,在所研究的NOx浓度下,还原率在99%左右.两者相比,分析炽热碳还原法的优缺点:优点是
 
;缺点是
 

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