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工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某学习小组进行了以下探究活动: (探究一) (1...

工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某学习小组进行了以下探究活动:

(探究一)

(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是___________________

(2)另取该铁钉样品放入一定体积的浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。取336 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应的离子方程式为__________________,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体YSO2的体积分数为___________

(探究二)

分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含H2Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)

(3)装置B的作用是___________________

(4)认为气体Y中还含有Q的理由是________________________________(用化学方程式表示)

(5)为确认Q的存在,则M中盛放的试剂为___________,需将装置M添加于________(填序号)

aA之前    bA—B    cB—C    dC—D

(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是_____________________________________

 

铁在浓硫酸中钝化,不再与硫酸铜溶液反应 SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+Br- 66.7% 检验SO2是否除尽 C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O 澄清石灰水 c D中黑色粉末变红,E中白色粉末变蓝 【解析】 探究二:装置A中盛放高猛酸钾可以用于吸收二氧化硫,B可用于检验二氧化硫是否除尽,C用于干燥气体,在加热条件下,氢气与CuO反应,E用于检验水的生成,F可防止空气中的水进入E装置,为了检验是否生成二氧化碳,可在B、C之间添加盛有澄清石灰水的M,以此解答该题。 (1)铁钉放入冷硫酸中,浓硫酸有较强的氧化性能使铁钉钝化阻止反应进一步进行。 (2)浓硫酸有较强氧化性,与金属单质反应时优先体现硫元素的氧化性,所以气体Y中一定有二氧化硫,溴水有较强氧化性可将二氧化硫氧化成硫酸,离子方程式为:SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+Br-;加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33 g,该固体为硫酸钡,其物质的量为:,根据元素守恒可知n(SO2)=0.01mol,标况下的体积为0.01mol×22.4L/mol=0.224L=224mL,所以体积分数为:=66.7%; (3)A除去二氧化硫,二氧化硫能使品红溶液褪色,所以B可以检验A中是否完全除去二氧化硫; (4)铁钉除铁以外还有少量碳单质,在加热时,铁钉中不仅铁和浓硫酸反应,碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,所以气体还含有二氧化碳; (5)Q为二氧化碳,二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,选择a或b受二氧化硫的影响无法判断二氧化碳的存在,选d时二氧化碳被碱石灰吸收,所以选c; (6)氢气还原氧化铜会生成水蒸气能使白色的硫酸铜粉末变蓝色,同时有红色的铜单质生成。
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考点分析:
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工业上由含铜废料(含有CuCuSCuSO4)制备硝酸铜晶体的流程如下:

(1) “焙烧CuS转化为CuOSO2,反应的化学方程式为_________________________

(2) “酸化步骤反应的离子方程式为______________________________

(3) “过滤所得滤液中溶质的主要成分为__________

(4) “淘洗所用的溶液A应选用______(填序号)

a.稀硫酸        b.浓硫酸        c.稀硝酸        d.浓硝酸

(5) 反应一步的过程中发生反应Cu+2HNO3+H2O2=Cu(NO3)2+2H2O。该反应中被还原的物质为__________

 反应一步中若不加10% H2O2,只用浓HNO3,随着反应的进行,容器内持续出现大量红棕色气体NO2,请写出该反应的离子方程式____________________

(6) 反应所得溶液中尽可能多地析出Cu(NO3)2·3H2O晶体的方法是___________________________________________________________________________(相关物质的溶解度曲线如图所示)

 

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某氧化铝样品中含有氧化铁和二氧化硅(一种酸性氧化物)杂质,现欲制取纯净的氧化铝,某同学设计如下的实验方案。回答下列问题:

(1)在操作①中要用到的玻璃仪器有_____________________________________________;

(2)沉淀C的化学式是_____________。滤液B中含有的溶质有__________(写化学式)

(3)步骤③的离子方程式为_____________________________________

 

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某工厂用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产印刷电路。课外活动小组为确认生产后的废液的组成,进行如下实验:(1)10mL废液加入足量的AgNO3溶液,生成沉淀 8.61g(2)另取10mL废液放入铜片充分反应,铜片质量减少了0.256g。下列关于原废液组成的判断不正确的是(   )

A.一定含有Fe 2+Fe 3+Cu2+Clˉ B.c(Clˉ) = 6mol / Lc(Fe 2+) = 0.6mol /L

C.c(Fe2+)c(Fe3+) = 31 D.c(Fe2+)c(Cu2+) = 21

 

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以下物质间的每步转化通过一步反应都能实现的是(   )

A.Al→Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2 B.Fe→FeCl2→FeCl3→Fe(OH)3

C.S→SO3→H2SO4→MgSO4 D.Na→Na2O→Na2O2→NaOH

 

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下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是(   )

A.pH=12的溶液:K+CH3COO-SO42-ClO-

B.无色透明溶液:Na+MnO4-Cl-NO3-

C.1.0mol/LKNO3溶液:Na+H+Fe2+Cl-

D.与铝反应产生大量H2的溶液:NO3- HCO3K+Na+

 

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