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某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二...

某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确,丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去),试回答下列问题:

1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为______________________________

2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是__________________________________

3)丙同学在安装好装置后,必不可少的一步操作是________________________

4A中加入的试剂可能是_____,作用是__________________________________B中加入的试剂可能是_____,作用是__________________________________E中加入的试剂可能是_____,作用是__________________________________

5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中:_________________________D中:_________________________ 。如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气?_____ (填“能”或“不能”),原因是______________________________________________________

 

Zn+2H2SO4(浓)==Z nSO4+SO2↑+2H2O 当Zn与浓H2SO4反应时,浓H2SO4浓度逐渐变稀,Zn与稀H2SO4反应可产生H2 检查装置的气密性 品红溶液 检验SO2 浓H2SO4 吸收水蒸气 碱石灰 防止空气中水蒸气进入D中 黑色(CuO)变成红色(Cu) 白色粉末变成蓝色 不能 因为混合气体中含H2O,会干扰H2的检验 【解析】 浓硫酸具有强氧化性,与Zn反应Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,可能发生Zn与稀硫酸反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,验证H2的存在,通过H2还原氧化铜进行; (1)生成SO2,发生的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O; (2)随着反应进行,浓硫酸的浓度降低,Zn与稀硫酸发生Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,产生氢气; (3)需要通入气体,因此实验必不可缺少的一步操作是检验装置的气密性; (4)根据实验目的,需要检验SO2、H2,检验SO2:利用SO2能使品红溶液褪色,H2不行,因此装置A中盛放的试剂是品红,作用是检验SO2存在;酸性高锰酸钾溶液作用是除去SO2,防止SO2干扰后续实验;检验H2的存在,氢气还原CuO,需要检测H2O,因此装置B中盛放的试剂为浓硫酸,作用是吸收水蒸气,干燥氢气;C装置盛放CuO,D装置盛放无水CuSO4,E装置盛放的试剂可能为碱石灰,防止空气中水蒸气进入D装置,干扰对H2O的检验; (5)根据(4),证明气体中有氢气,C中现象是黑色变为红色,D中:白色粉末变成蓝色;如果去掉B装置,从高锰酸钾溶液中出来的气体带有水蒸气,对H2的检验产生干扰,因此去掉B装置,不能根据D装置现象判断是否含有H2。  
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考点分析:
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如图在化学实验中有多种用途:

(1)现用此装置收集氨气,气体从_____口通入,若用此装置收集氯气,气体从____口通入。

(2)现有位同学采用排水法收集氨气,其装置如图:

气体从_______口通入,上层液体应选择_____

 

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某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。

(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。其目的是_____________________________

(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2 mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是____________________。再由a向c中加2 mL蒸馏水,c中的实验现象是 ___________________________

(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是_____________。理由是_____________

方案

反应物

Cu、浓HNO3

Cu、稀HNO3

Cu、O2、稀HNO3

 

 

 

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CuCuO的混合物20.8g加入到50mL 18.4molLH2SO4中,加热充分反应至固体物质完全溶解,冷却后将混合液稀释至1000 mL,测得cCu2+=0.3 molL。试计算:(本题无计算过程不给分)

1)反应过程中放出的气体在标准状况下的体积(不考虑气体在溶液中的溶解)。______

2)溶液稀释后,cH+)是多少?__________

 

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正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”

(1)硫的非金属性较强,所以只以化合态存在于自然界中____

(2)分离黑火药中的硝酸钾、木炭、硫黄要用到二硫化碳、水及过滤操作____

(3)硫与金属或非金属反应时均作氧化剂____

(4)硫在空气中燃烧产物只是SO2____

(5)不能由单质直接化合而制得CuSCuCl2Fe2S3FeCl2____

(6)用蒸馏水清洗试管内壁残留的硫____

(7)含硫化合物间的转化,既可以通过氧化还原反应实现,也可以通过非氧化还原反应实现____

(8)因为SO2具有还原性,所以不能用浓H2SO4干燥SO2____

(9)3S6NaOH=2Na2SNa2SO33H2O,在该反应中,硫既作氧化剂,又作还原剂。可以用热的NaOH溶液洗涤沾有硫的试管____

(10)因为Cu(Fe)Cl2反应生成高价态的氯化物,而Cu(Fe)S反应生成低价态的硫化物,所以氧化性:Cl2>S____

 

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下列关于工业制硫酸和硝酸的说法中不正确的是(  )

A.工业制硝酸是将NO2溶于水,需要通氧气

B.工业制硫酸会产生SO2SO3尾气

C.工业制硫酸应对SO2进行循环利用

D.工业制硝酸和硫酸排放的尾气是造成酸雨的主要原因

 

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