某研究小組探究：

I ．銅片和濃硫酸的反應(yīng)（夾持裝置和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗(yàn)）

II． SO2 和 Fe( NO3)3 溶液的反應(yīng)[1.0 mol/L 的 Fe(NO3)3 溶液的 pH＝1] 請回答下列有關(guān)問題：

探究I

(l)某學(xué)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn):取12.8g銅片和20 mL 18 mol•L-1的濃硫酸放在三頸瓶中共熱,直至反應(yīng) 完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余，同時(shí)根據(jù)所學(xué)的知識(shí)同學(xué)們認(rèn)為還有較多的硫酸剩余。

①裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______

②該同學(xué)設(shè)計(jì)求余酸濃度的實(shí)驗(yàn)方案是測定產(chǎn)生氣體的量。其方法有多種,請問下列方案中不可行的是______ (填字母）。

A．將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量的盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱貴

B．將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胨嵝泽{錳酸鉀溶液,再加入足量BaCl2溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀

C．用排水法測定其產(chǎn)生氣體的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）

D．用排飽和NaHSO3溶液的方法測定其產(chǎn)生氣體的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）

探究II

(2)為排除空氣對實(shí)驗(yàn)的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是______。

(3)裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀，分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因，提出下列三種猜想：

猜想1:SO2與Fe3+反應(yīng)；猜想2 ：在酸性條件下SO2與NO3-反應(yīng)；猜想3：____________；

①按猜想1，裝置B中反應(yīng)的離子方程式是______，證明該猜想應(yīng)進(jìn)一步確認(rèn)生成的新物質(zhì)，其實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是____________。

②按猜想2,只需將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列某種溶液，在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。應(yīng)選擇的替換溶液是______ (填序號(hào)）。

a．0.1 mol/L 稀硝酸                 b． 1.5 mol/L Fe(NO3)2 溶液

c． 6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L鹽酸等體積混合的溶液

 

【答案】

（13分）（1）①2H2SO4(濃)＋CuCuSO4＋2H2O＋2SO2↑（2分） ②AC（2分）

（2）打開彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N2，關(guān)閉彈簧夾（2分）

（3）猜想3：SO2和Fe3＋、酸性條件下NO3-都反應(yīng)（1分）

①Ba2＋＋SO2＋2 Fe3＋＋2H2O=BaSO4↓＋4H＋＋2 Fe2＋（2分）（可分步寫SO2＋2 Fe3＋＋2H2O=SO42－＋4H＋＋2 Fe2＋，Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓（各1分）；取少量B中溶液于試管中，加入少量鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則溶液中有Fe2＋，猜想1合理（2分）②c（2分）

【解析】

試題分析：（1）①濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在加熱時(shí)可以氧化單質(zhì)銅，生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2SO4(濃)＋CuCuSO4＋2H2O＋2SO2↑。

②A、由于生成的SO2氣體中還含有水蒸氣，而水蒸氣也能被堿石灰吸收，所以不能通過稱量堿石灰反應(yīng)前后的質(zhì)量計(jì)算SO2的質(zhì)量，A不正確；

B、SO2具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成硫酸，進(jìn)而生成生成白色沉淀硫酸鋇，所以通過稱量硫酸鋇的質(zhì)量可以確定SO2的質(zhì)量，B正確；

C、SO2易溶水，不能通過排水法確定SO2的體積，C不正確；

D、SO2不能溶解在飽和的亞硫酸氫鈉溶液中，所以可以用排飽和NaHSO3溶液的方法測定其產(chǎn)生氣體的體積，D正確，答案選AC。

（2）要排除空氣參與反應(yīng)，可在反應(yīng)之前先通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間，將裝置中的空氣排出。即正確的操作是打開彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N2，關(guān)閉彈簧夾。

（3）根據(jù)猜想1和2可知，猜想3應(yīng)該是SO2和Fe3＋、酸性條件下NO3-都反應(yīng)。

①鐵離子具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，進(jìn)而生成硫酸鋇白色沉淀，反應(yīng)的離子方程式是Ba2＋＋SO2＋2 Fe3＋＋2H2O＝BaSO4↓＋4H＋＋2 Fe2＋。要驗(yàn)證該反應(yīng)，則還應(yīng)進(jìn)一步確認(rèn)生成的新物質(zhì)亞鐵離子，所以其實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是取少量B中溶液于試管中，加入少量鐵氰化鉀[K3Fe(CN)6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則溶液中有Fe2＋，猜想1合理。

②要驗(yàn)證猜想2正確，則需要排除陽離子鐵離子的干擾，因此只需將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L鹽酸等體積混合的溶液，即答案選c。

考點(diǎn)：考查濃硫酸、SO2、硝酸和鐵離子的性質(zhì)；物質(zhì)的檢驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)條件的控制以及實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2013?廣東）大氣中的部分碘源于O3對海水中I-的氧化．將O3持續(xù)通入NaI溶液中進(jìn)行模擬研究．
（1）O3將I-氧化成I2的過程由3步反應(yīng)組成：
①I-（aq）+O3（g）=IO-（aq）+O2（g）△H1
②IO-（aq）+H+（aq）?HOI（aq）△H2
③HOI（aq）+I-（aq）+H+（aq）?I2（aq）+H2O（l）△H3
總反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2I-+O3+2H+I2+O2+H2O
2I-+O3+2H+I2+O2+H2O
，其反應(yīng)△H=
△H1+△H2+△H3
△H1+△H2+△H3

（2）在溶液中存在化學(xué)平衡：I2（aq）+I-（aq）?I3-（aq），其平衡常數(shù)表達(dá)式為
．
（3）為探究Fe2+對O3氧化I-反應(yīng)的影響（反應(yīng)體系如圖1），某研究小組測定兩組實(shí)驗(yàn)中I3-濃度和體系pH，結(jié)果見圖2和下表．
編號(hào) 反應(yīng)物 反應(yīng)前pH 反應(yīng)后pH
第1組 O3+I- 5.2 11.0
第2組 O3+I-+Fe2- 5.2 4.1
第1組實(shí)驗(yàn)中，導(dǎo)致反應(yīng)后pH升高的原因是
由2I-+O3+2H+I2+O2+H2O可知消耗酸，所以pH升高
由2I-+O3+2H+I2+O2+H2O可知消耗酸，所以pH升高
．
②圖1中的A為
Fe2+
Fe2+
，由Fe3+生成A的過程能顯著提高Ⅰ-的轉(zhuǎn)化率，原因是
O3可以將Fe2+氧化為Fe3+：O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O，F(xiàn)e3+氧化I-：2Fe3++2I-=I2+2Fe2+，即A是亞鐵離子，I-消耗量增大，轉(zhuǎn)化率增大．
O3可以將Fe2+氧化為Fe3+：O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O，F(xiàn)e3+氧化I-：2Fe3++2I-=I2+2Fe2+，即A是亞鐵離子，I-消耗量增大，轉(zhuǎn)化率增大．
．
③第2組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行18s后，I3-濃度下降．導(dǎo)致下降的直接原因有（雙選）
BC
BC
．
A．c（H+）減小     B．c（I-）減小     C．I2（g）不斷生成     D．c（Fe3+）增加
（4）據(jù)圖2，計(jì)算3-18s內(nèi)第2組實(shí)驗(yàn)中生成I3-的平均反應(yīng)速率（寫出計(jì)算過程，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

由碳的氧化物直接合成甲醇、乙醇燃料已進(jìn)入工業(yè)生產(chǎn)．如：
反應(yīng)I  CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H
反應(yīng)Ⅱ2CO（g）+4H2（g）?CH3CH2OH（g）+H2O△H．
某研究小組為了尋找合成甲醇的適宜條件如溫度、壓強(qiáng)、碳?xì)浔萚
n(CO)
n(H2)
]、催化劑質(zhì)量等，設(shè)計(jì)了如下對比實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中（每次實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)時(shí)間相同）．
實(shí)驗(yàn)序號(hào) T（℃）
n(CO)
n(H2)
 p（Mpa） CO（轉(zhuǎn)化率）
1 150
1
3
 0.1 a
2 x
1
3
 5 b
（1）實(shí)驗(yàn)1、2的目的是探究
壓強(qiáng)
壓強(qiáng)
對合成甲醇的影響，則x=
150
150
．
（2）a
＜
＜
b（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）若要探究溫度、壓強(qiáng)、碳?xì)浔萚
n(CO)
n(H2)
]、催化劑質(zhì)量對合成甲醇的影響，除實(shí)驗(yàn)1、2外，至少還需進(jìn)行
3
3
次對比實(shí)驗(yàn)．
（4）上述合成甲醇、乙醇的兩個(gè)反應(yīng)更符合綠色化學(xué)理念的是反應(yīng)
Ⅰ
Ⅰ
（填編號(hào)）．
（5）在不同時(shí)間測得反應(yīng)Ⅱ的混合體系中CH3CH2OH的百分含量和溫度的關(guān)系如圖所示．
①反應(yīng)Ⅱ的△H
＜
＜
0（填“＞”或“＜”）．
②判斷ω點(diǎn)
不是
不是
（填“是”或“不是”）平衡狀態(tài)．保持溫度正不變，若反應(yīng)進(jìn)行到狀態(tài)W時(shí)，v正
＞
＞
v逆（填“＜”、“＞”或“=”）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2012?河西區(qū)二模）某研究小組為探究鐵和濃硫酸的反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．請按要求回答下列問題：

（1）上圖裝置存在不足，請?jiān)趫D中C處畫出所需裝置并標(biāo)注試劑名稱
．
（2）實(shí)驗(yàn)前要檢查A、B裝置的氣密性，其操作為在接口E處接一導(dǎo)氣管F，將F的末端浸入液面以下，
向A試管加水至玻璃管D末端浸入液面以下
向A試管加水至玻璃管D末端浸入液面以下
，安好裝置，用酒精燈微熱試管人，觀察
導(dǎo)氣管F管口處有氣泡冒出
導(dǎo)氣管F管口處有氣泡冒出
，停止加熱，F(xiàn)中有一段液柱，證明該裝置的氣密性好．
（3）為探究該反應(yīng)產(chǎn)生的氣體性質(zhì)，將網(wǎng)個(gè)棉球上分別滴加少量試劑，按圖示安好裝置，加熱試管A，觀察四個(gè)棉球顏色變化情況，并記錄，請?zhí)顚懴卤砜瞻祝?br />
棉球 棉球上滴加的試劑 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
i
品紅溶液
品紅溶液
 棉球變?yōu)榘咨�，微熱后又恢�?fù)紅色
ii
FeCl3溶液
FeCl3溶液
 棉球變?yōu)闇\綠色 離子方程式：
SO2+2Fe3++2H2O=2Fe3++SO42ˉ+4H+
SO2+2Fe3++2H2O=2Fe3++SO42ˉ+4H+

結(jié)論：
SO2有還原性
SO2有還原性
iii Na2S溶液 棉球變?yōu)闇\黃色 解釋：淺黃色物質(zhì)是
S
S

結(jié)論：
SO2有氧化性
SO2有氧化性
iv
石蕊試液
石蕊試液
 棉球變?yōu)榧t色 化學(xué)方程式：
SO2+H2O?H2SO3
SO2+H2O?H2SO3

結(jié)論：該氣體屬于酸性氧化物
（4）反應(yīng)結(jié)束拆卸裝置前，不需打開膠塞，就可使裝置中殘留的有毒氣體完全吸收，應(yīng)采取的操作足
從D管口向試管A中鼓入足量空氣
從D管口向試管A中鼓入足量空氣
．
（5）為探究試管A反應(yīng)后的溶液中產(chǎn)物種類，小組同學(xué)提出3種假設(shè)，①只含有Fe3+②只含有Fe2+③既含有Fe3+又含有Fe2+，完成此探究實(shí)驗(yàn)所需試劑至少有
KSCN溶液和K3[Fe（CN）6]溶液或KSCN溶液和KMnO4溶液
KSCN溶液和K3[Fe（CN）6]溶液或KSCN溶液和KMnO4溶液
．

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科目：高中化學(xué) 來源：模擬題 題型：單選題

在密閉容器中存在如下反應(yīng)：2A(g)+B(g) 3C(g) △H <0，某研究小組探究了其他條件不變時(shí)，改變某一條件對上述反應(yīng)的影響，下列分析正確的是
[     ]
A．圖I表示的是t1時(shí)刻增大反應(yīng)物的濃度對反應(yīng)速率的影響
B．圖Ⅱ表示的一定是t2時(shí)刻加入催化劑對反應(yīng)速率的影響
C．圖Ⅲ表示的是溫度對化學(xué)平衡的影響，且乙的溫度較高
D．圖Ⅲ表示的是催化劑對化學(xué)平衡的影響，且甲的催化效率比乙高

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同步練習(xí)冊答案