某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示的装置先进行了有关实验:
⑴B是用来收集实验中产生的装置,但未将导管画全,请将装置图补充完整。
⑵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请写出铜与浓硫酸反应的化学方程式
②为什么有一定量的余酸但未能使铜片完全溶解?你认为原因是 。
③下列试剂中能够证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是 (填写字母编号)
A.铁粉 | B.BaCl2溶液 | C.银粉 | D.Na2CO3溶液 |
(3)为了测定余酸的物质的量浓度,甲、乙两位同学进行了如下设计:
①甲同学设计方案是:
先测定铜与浓硫酸反应产生的SO2的量,再计算余酸的物质的量浓度,他认为测定SO2的量的方法有很多种,请问下列实验方案中不可行的是 (填写字母编号)
A:将装置A产生的气体缓缓通过预先称量过的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用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液,再加入足量的氯化钡溶液,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:将装置A产生的气体缓缓通入足量的氢氧化钡溶液(预先除去了溶解O2),反应完全后,过滤、洗涤、干燥,称量沉淀(隔绝空气条件下)
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,滴加2~3滴甲基橙指示剂,用标准氢氧化钠溶液进行滴定(已知:Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5),通过测定出消耗NaOH溶液的体积来求余酸的物质的量浓度。假定反应前后烧瓶中溶液体积不变,你认为乙同学设计的实验方案能否求得余酸的物质的量浓度 ,(填能或否),其理由是 。
(4)请你再设计一个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,并写出相应的计算式。
某研究性学习小组的同学利用下图来验证一定质量的铜银合金完全溶解于浓硝酸时生成的气体除NO2外还含有NO,并测定合金中铜的质量分数,已知常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4晶体。
(1)写出A中铜与硝酸反应的一个化学方程式;
(2)C装置的作用是;
(3)反应结束后,打开活塞K2,并通入O2,若实验中有NO产生,则在D中可观察到的现象是;
(4)反应前要先打开活塞K1持续通入一段时间的N2,其理由是;
(5)利用A装置中反应后的溶液还可确定铜的质量分数,方法是:取出A中反应后的溶液,先向其中加入足量的溶液,然后再进行,,,。(填操作名称)
(11分)某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓HNO3反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下:
(1)测定硝酸的物质的量
反应结束后,从如图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂,滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为________mol,则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2体积为________mL。
(2)测定NO的体积
①从上图所示的装置中,你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验,选用的理由是______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是________(填各导管口编号)。③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置________(选填“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
(3)气体成分分析
若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况),则Ag与浓硝酸反应的过程中________(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(9分)A、B、C是中学常见的三种非金属单质,常温下B为无色气体,A、C为固体,甲、乙、丙为中学常见的三种化合物,常温下C易溶于乙中,A、B、C与甲、乙、丙之间的转化关系如下图所示:
(1)写出C转化为丙的化学方程式________________________________________。
(2)常温下,按右图装配装置,待内外气体压强不变时,水银柱液面在M处,取下橡皮塞,在玻璃燃烧匙中加入乙,乙在B中充分燃烧,水银柱推向左管。
简要回答下列问题:
①写出乙燃烧的化学方程式:_____________________________________________。
②水银柱推向左管的原因是______________________________________________。
③火焰熄灭后,静置一段时间恢复到原温度,右管水银的位置应该是________。
A.仍在M处 B.高于M处 C.低于M处
做出选择后,简要说明理由_______________________________________________。
④用下图所示装置检验乙燃烧的产物A、B、C、D中所盛放的药品名称是:
A.________ B.________ C.________ D.________
(9分)某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:
(1)SO2气体还原Fe3+的产物是________、________(填离子符号),参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比是____。
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________(填序号)。
A.Na2SO3溶液与HNO3B.Na2SO3固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与热浓H2SO4
(3)装置C的作用是____________________________________________________。
(4)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、________、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)。
A.蒸发皿 B.石棉网 C.漏斗 D.烧杯 E.玻璃棒 F.坩埚
(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去
方案②:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红
方案③:往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是________,原因是____________________________________。
(6)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是____________________________________。
(1)用过量铜片与0.2 mol浓H2SO4共热足够长时间(只考虑铜与浓H2SO4反应,忽略其他副反应),甲认为产生的SO2少于0.1 mol,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
而乙同学认为产生的SO2为0.1 mol,理由是_____________________________________________。
(2)实验证明铜不能在低温下与O2反应,也不能与稀H2SO4共热发生反应,但工业上却是将废铜屑倒入热的稀H2SO4中并通入空气来制备CuSO4溶液的。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为___________________________________________________________。
利用铜制备CuSO4的另一种方法可用化学方程式表示为_________________________________________。
以上两种方法________(填“前”或“后”)者好,原因是_____________________。