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    1． 和稀硫酸的反应:Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    研究性学习小组为探究Cu与浓H2SO4反应及其产物SO2的性质，设计如下实验装置：
    （1）写出铜与浓硫酸反应的化学方程式：
    Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2+2H2O
    Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2+2H2O
    ；浸有碱液的棉花的作用是：
    吸收SO2防止污染空气
    吸收SO2防止污染空气
    ．
    （2）该小组同学在实验中发现以上实验装置有相当多不足之处，如实验不够安全和易造成环境污染等．为改进实验和更多地了解SO2的性质，经过同学间的讨论和与老师的交流，设计了如图实验装置．

    ①对试管A中的浓H2SO4和铜丝进行加热，发现E试管中有气泡逸出，品红溶液 很快褪色，但最终 未见D试管中氢氧化钡溶液出现浑浊．为探究D试管中未出现浑浊的原因，该小组同学在化学手册中只查阅到下列物质常温下的溶解度数据：
    物质 溶解度（g/100水） 物质 溶解度（g/100水）
    Ca（OH）2 0.173 Ba（OH）2 3.89
    CaCO3 0.0013 BaSO3 0.016
    Ca（HCO3）2 16.60
    他们应用类比研究方法预测了D试管未出现浑浊的原因：
    生成了溶解度较大的Ba（HSO3）2
    生成了溶解度较大的Ba（HSO3）2
    ．
    ②为验证D试管中溶液的组成，进行了下列实验，请你帮他们完成实验报告．
    实验方案 现象
    1取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠溶液
    2取少量溶液于试管中，加入稀盐酸，加热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验生成的气体．
    （3）实验结束后，发现试管A中还有铜片剩余．该小组的同学根据所学的化学知识认为硫酸也有剩余．下列药品中能够用来证明反应结束后的试管A中确有余酸的是
    A D
    A D
    （填写字母编号）．
    A．铝粉         B．氯化钡溶液        C．银粉          D．碳酸氢钠溶液
    （4）请写出长导管B的作用
    防止C中的液体倒吸（或检验反应时导管是否堵塞或拆卸装置前从B管口向试管A中大量鼓入空气，
    以排尽A中的二氧化硫气体，不会产生污染等）
    防止C中的液体倒吸（或检验反应时导管是否堵塞或拆卸装置前从B管口向试管A中大量鼓入空气，
    以排尽A中的二氧化硫气体，不会产生污染等）
    （只写一点就可）．

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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（SHO3）2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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    （2011?绵阳模拟）某化学兴趣小组为探究
    铜跟浓硫酸的反应情况，用如图所示装置先进行了有关实验：
    （1）B是用来收集实验中产生的气体的装置，但未将导管画全，请直接在原图上把导管补充完整．
    （2）实验中他们取6.4g铜片和12ml 18mol?L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余．
    ①请写铜跟浓硫酸反应的化学方程式：
    Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+2H2O+SO2↑
    Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+2H2O+SO2↑
    ．
    ②为什么有一定量的余酸但未能使用铜片完全溶解，你认为原因是：
    随反应进行，硫酸浓度变稀，Cu不与稀H2SO4反应
    随反应进行，硫酸浓度变稀，Cu不与稀H2SO4反应
    ．
    ③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是
    AD
    AD
    （填写字母编号）．
    A、铁粉       B、BaCl2溶液       C、银粉         D、Na2CO3溶液
    （3）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两同学进行了如下设计：
    ①甲学生设计方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再计算余酸的物质的量浓度．他认为测定SO2的量的方法有多种，请问下列实验方案中不可行的是
    ABC
    ABC
     （填写字母编号）．
    A、将装置产生的气体缓缓通过预先称量过盛有碱石灰的干燥管，结束反应后再次称量
    B、将装置A产生的气体缓缓通入足量的硫酸酸化的KMnO4溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
    C、用排水法测定装置A产生气体的体积（已折算成标准状况）
    D、用排饱和NaHSO3溶液的方法测出装置A产生气体的体积（已折算成标准状况）
    ②乙同学设计的方案是：在反应后的溶液中加蒸馏水稀释至1000mL，取20mL于锥形瓶中，用标准氢氧化钠溶液进行滴淀（已知：Cu（OH）2开始沉淀的pH约为5），能否通过测出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量的浓度
    否
    否
    （填“能”或“否”），其理由是
    含Cu2+的溶液显蓝色，干扰终点判断
    含Cu2+的溶液显蓝色，干扰终点判断
    ．

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    （11分）实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

    （1）理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为：    ︰    ；

    （2）实际上，即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是            ，除去这种杂质的实验操作称为                     。

    （3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：

    方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在___________（填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。

    方案乙：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。

    已知：Ksp[Cu((OH)2]≈10-22， Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

    请回答下列问题：

    ①为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________；

    ②甲物质可选用的是             ；

    A.CuCl2    B.NaOH   C.Cu2(OH)2CO3  D.CuO   E.H2SO4

    ③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式                。

    方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50℃~60℃，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：

    ④反应时温度必须控制在50℃~60℃，温度不宜过高的主要原因是                ；

    ⑤写出该反应的化学方程式为                                。

     

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    （11分）实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

    （1）理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为：    ︰    ；

    （2）实际上，即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是            ，除去这种杂质的实验操作称为                     。

    （3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：

    方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在___________（填仪器名称）中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。

    方案乙：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH ，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全），然后过滤、浓缩、结晶。

    已知：Ksp[Cu((OH)2]≈10-22， Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

    请回答下列问题：

    ①为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________；

    ②甲物质可选用的是             ；

    A.CuCl2    B.NaOH   C.Cu2(OH)2CO3  D.CuO   E.H2SO4

    ③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式                。

    方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50℃~60℃，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：

    ④反应时温度必须控制在50℃~60℃，温度不宜过高的主要原因是                ；

    ⑤写出该反应的化学方程式为                                。

     

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