某天化学兴趣小组听老师讲：浓硫酸加衣服等于洞洞眼眼，还有刺激-优题课

某天化学兴趣小组听老师讲："浓硫酸加衣服等于洞洞眼眼，还有刺激性气味产生"．兴趣小组结合浓硫酸的性质思考，难道浓硫酸能与碳单质反应？若反应，会生成什么呢？
[查阅资料]：
① $S O_{2}$ 能使澄清石灰水变浑浊 $C a (O H)_{2} + S O_{2} = C a S O_{3} + H_{2} O$ ；
② $S O_{2}$ 能使品红溶液褪色，用于检验 $S O_{2}$ 存在；
③ $S O_{2}$ 能与溴水反应而被吸收 $S O_{2} + B r_{2} + 2 H_{2} O = H_{2} S O_{4} + 2 H B r$ ．
[提出猜想]：从物质组成元素看，可能生成 $H_{2}$ 、 $C O_{2}$ 、 $C O$ 、 $S O_{2}$ 气体及 $H_{2} O$ ；
[实验步骤]：实验小组设计了如下步骤：

（1）按上述图示安装好仪器；
（2）检查气密性；
（3）加入对应药品，并将浓 $H_{2} S O_{4}$ 放入烧杯中；
（4）加热 $A$ ，加热 $H$ ；
（5）停止加热．
[实验分析]：
（1） $B$ 处，固体由白色变蓝色，说明有H₂O生成；
（2） $C$ 处，品红溶液褪色，说明有（填化学式）生成；
（3） $E$ 处，品红溶液不褪色，说明（填化学式）已被除尽；
（4） $F$ 处，澄清石灰水变浑浊，则产生浑浊的化学方程式为；
（5） $H$ 、 $I$ 处无现象，说明无 $C O$ 、 $H_{2}$ 生成．
[实验结论]：
（1）气体中有 $H_{2} O$ 和生成，无 $C O$ 、 $H_{2}$ 生成；
（2）浓硫酸能与碳单质反应，其化学方程式为．

科目化学题型探究题难度中等

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量

向盛有氢氧化钠溶液的烧杯中滴加稀盐酸，搅拌后没有观察到明显现象．教材上借助酸碱指示剂验证了该反应的发生．是否还有其他方法判断该反应的发生呢？小明和小亮两位同学分别进行了实验探究．

【实验探究一】小明同学取上述反应后的溶液少许于试管中，向其中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀生成，再滴加足量的稀硝酸，沉淀不溶解．小明认为白色沉淀是NaCl与AgNO ₃反应生成的，于是得出氢氧化钠与盐酸发生了反应的结论．

【实验探究二】小亮同学取一定量的稀盐酸于烧杯中，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，搅拌并用pH计精确测量烧杯中溶液的pH，绘制溶液的pH随时间变化的曲线如图1所示．小亮根据溶液pH的变化，推断盐酸与氢氧化钠发生了反应．

【讨论交流】（1）针对两位同学的实验探究，老师认为小明同学的结论是错误的，理由是　　（用化学方程式表示）．

（2）在小亮的实验中，当实验进行到10秒时，溶液中含有的溶质是　　（填化学式），该溶液能与下列物质发生反应的是　　（填序号）．

①碳酸钠②氧化铜③硫酸铜 ④镁

（3）从图1的曲线中得知，当实验进行到　　秒时，酸与碱恰好完全反应．

【拓展延伸】老师将氢氧化钠溶液逐滴加入到盛有稀盐酸的烧杯中，测定溶液的温度，绘制出溶液的温度随氢氧化钠溶液体积的变化而变化的曲线如图2所示，从能量变化的角度看，该反应属于　　反应（填"吸热"、"放热"）．

【反思评价】有的中和反应没有明显现象，有的中和反应有沉淀生成或固体物质溶解的现象．请写出一个有沉淀生成的中和反应的化学方程式　　．

矿物资源的综合利用，可以节约资源与能源．黄铁矿的主要成分为二硫化亚铁（FeS ₂），黄铁矿煅烧的化学方程式：4FeS ₂+11O ₂═2Fe ₂O ₃+8SO ₂．产生的SO ₂用于生产硫酸，矿渣（含有少量的硫元素）用于冶铁．

查阅资料：SO ₂气体能使品红溶液褪色，能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为SO ₂+Ca（OH） ₂═CaSO ₃↓+H ₂O．

（1）FeS ₂中硫元素的化合价为　　．矿渣在炼铁高炉内反应产生的高炉气含CO、CO ₂、SO ₂等气体，其中　　是形成酸雨的气体．

（2）某化学兴趣小组为检验高炉气中的CO、CO ₂、SO ₂，设计了如图所示装置（不考虑其他气体对该实验的影响）．

①该装置不能检验出的气体是　　．

②装置B的作用是　　．

③装置E中发生反应的化学方程式为　　．

④确认高炉气中含CO的依据是　　（填小写字母）．

a．装置C中澄清石灰水变浑浊 b．装置C中澄清石灰水不变浑浊

c．装置E中黑色粉末变成红色 d．装置F中澄清石灰水变浑浊

（3）请指出该装置存在的一处明显缺陷　　．

（1）实验是科学探究的重要手段，请按要求填写如表。

实验内容	蒸发结晶	稀释浓硫酸
实验操作
问题讨论	①当蒸发皿中出现　　时，停止加热。	②烧杯中物质A的名称是　　。

（2）如图是实验室制取和收集气体的装置，请按要求回答下列问题。

①仪器X的名称是　　。

②实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，应选用的发生装置和收集装置的组合是　 __ 　（填字母），该反应的化学方程式是　　。

③实验室收集CO ₂时，选用C装置而不选用D装置的理由是　　，CO ₂气体应从C装置的　　处（填"a"或"b"）进入。

碱石灰是由CaO和NaOH固体组成的混合物，它是实验室常用的干燥剂。同学们在实验室里发现一瓶久置的碱石灰样品，为探究其成分，同学们对这包碱石灰样品展开了探究。

【查阅资料】BaCl₂溶液显中性。

【提出猜想】该碱石灰样品的主要成分可能含有CaO、NaOH、CaCO₃、Na₂CO₃和　　。

【实验探究】

步骤Ⅰ：取部分该碱石灰样品于小烧杯中，加少量水后无放热现象，再继续加足量水，搅拌、静置后有白色沉淀产生。

步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ小烧杯内的上层清液少量于试管中，滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀产生。

步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ所得物质过滤，向滤液中滴加酚酞溶液，溶液变红色。

【解释与结论】

（1）该碱石灰样品中一定含有的物质是　　，一定不含有的物质是　　。

（2）写出步骤Ⅱ中生成白色沉淀的化学方程式：　　。

（3）步骤Ⅲ所得溶液中除酚酞外还含有的溶质是　　。

【迁移应用】写出不能用碱石灰干燥的两种气体的化学式：　　。

现有一包白色粉末，可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠、硫酸铜中的一种或几种，某化学小组为确定其成分，做了以下探究：

【查阅资料】硫酸钠、氯化钡溶液均呈中性。

（1）步骤Ⅰ：取少量固体于烧杯中，加足量的水，搅拌，过滤，得到白色沉淀和无色滤液。

步骤Ⅱ：取步骤Ⅰ所得的白色沉淀于试管中，加入过量的稀硝酸，沉淀全部溶解，有气泡产生，得到无色澄清透明的溶液。

根据上述两步实验，小组同学认为白色粉末中一定不含有的物质是　　，同时确定了白色粉末中一定含有的物质，并写出了步骤Ⅰ中产生白色沉淀的化学方程式是　　。

（2）为了进一步确定白色粉末中可能含有的物质，小组同学利用步骤Ⅰ所得的滤液继续探究。

【讨论猜想】小组同学对滤液中溶质成分做出了多种猜想，其中滤液中含有三种溶质的猜想分别是：

猜想一：　　；猜想二：　　。

【实验探究】小组同学共同设计如下方案来证明诸多猜想中猜想二成立，请完成下列表格：

实验步骤	实验现象	实验结果
		猜想二成立

【实验结论】小组同学通过以上探究，最终确定了白色粉末的成分。