无论在化学世界里,还是在日常生活中,酸是广泛存在而又非常重要的物质。下面对常见的酸﹣硫酸的部分性质进行探究。
(1)浓硫酸的特性
①向一个烧杯中加入一定质量的浓硫酸,总质量为m 1;敞口放置在空气中一段时间后,总质量为m 2,那么m 1 m 2(选填(选填">、"="、"<")。
②如图2所示,将水滴入装有浓硫酸的锥形瓶中(锥形瓶和木板用熔化的石蜡粘在一起),观察到液滴四溅。据此图2分析,下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A.稀释浓硫酸时,一定要将浓硫酸缓慢注入水中
B.稀释浓硫酸时,一定要将水缓慢注入浓硫酸中
C.浓硫酸充分溶于水后,可以将锥形瓶从木板上轻轻提高
(2)与金属反应
向装有镁、铁,铜的A、B、C三只试管中(如图2),分别加入等质量等质量分数的稀硫酸,不能观察到明显现象的是 (填序号);请写出反应最剧烈的试管中发生反应的化学方程式 。
(3)与非金属反应
将冷的浓硫酸加入到装有碳粉的圆底烧瓶中,无明显现象:加热该混合物、有大量气泡产生,现对导出的气体成分进行验证。
【查阅资料】
①碳与浓硫酸在加热时,除了生成水之外,还生成二氧化硫和碳的一种氧化物;
②二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊,其中,二氧化硫还能使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色。
【实验验证】某化学兴趣小组在老师指导下设计了如图3实验装置进行验证。
温馨提示:丁装置的A、B、C中均装有紫红色的酸性高锰酸钾溶液
①为了完成对导出气体的验证,请将上述装置进行正确的连接:
甲→ → →丙 (填序号,此小题2分)
②请完成如表中的相关内容:
实验现象 |
实验结论 |
乙中观察到的现象 |
证明碳与浓硫酸加热反应生成碳的氧化物是二氧化碳而不是一氧化碳 |
丁装置A中溶液褪色 丁装置C中溶液不褪色 |
证明气体中有 装置C的作用 |
戊中白色固体变蓝 |
证明气体中有水蒸气 |
【获得结论】碳与浓硫酸加热反应的化学方程式 。
实验室有一包白色粉末,可能含有CaCO 3、BaCl 2、Na 2SO 4、NaOH和NaCl中的一种或几种,为了确定其成分,某化学兴趣小组进行了如下探究。
实验前小组同学对五种物质从酸、碱、盐的角度进行了初步分类,其中CaCO 3、BaCl 2、Na 2SO 4、NaCl属于 。
【查阅资料】BaSO 4固体不溶于水,也不溶于稀盐酸。
【实验探究】甲同学设计了如下的实验方案。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
a.取少量该粉末于试管中,加入足量水充分溶解 |
有白色沉淀 |
原粉末中一定含有CaCO 3 |
b.将步骤a试管中物质过滤,向滤液中滴加酚酞溶液 |
溶液变红 |
原粉末一定含有
|
乙同学认为甲同学步骤a的结论不一定正确,其理由是 (用化学方程式表示)。他补充了如下实验,取白色沉淀于试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生且 。从而得出结论:步骤a中得到的白色沉淀全部是CaCO 3。
丙同学取甲同学步骤b中已变红的溶液,向其中逐滴滴入稀硫酸,发现有白色沉淀生成且溶液褪色。溶液褪色的原因用化学方程式表示为 。
【总结归纳】通过以上探究,原白色粉末中无法确定的成分是 (填化学式)
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 |
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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。
已知碳酸亚铁在隔绝空气的条件下,受热易分解生成氧化亚铁和二氧化碳:在空气中加热,则生成氧化铁和二氧化碳。某化学兴趣小组用如图所示的装置模拟炼铁过程,并测定某样品中碳酸亚铁的含量(该装置气密性良好,B中氢氧化钠溶液足量)。
实验过程中,先打开K通入一氧化碳再加热;装置A中固体质量不再减少后,停止加热,待装置A冷却到室温后关闭K,实验测得装置A中固体质量减少了ag,装置B中液体质量增加了bg。
回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 ;
(2)写出装置A中发生的一个反应的化学方程式 ;
(3)能判断生成的二氧化碳全部被装置B吸收的依据是:装置B的质量增加且 ;
(4)若生成的二氧化碳全部被装置B吸收,不考虑水的蒸发且该样品中所含杂质不参加反应,则a b(填">""="或"<");
(5)D处为收集尾气的装置,应选择 装置(填"甲""乙"或"丙")。