例某化學(xué)課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況,用下圖所示的裝置先進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn):

                                 

⑴B是用來收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的裝置,但未將導(dǎo)管畫全,請(qǐng)將裝置圖補(bǔ)充完整。

⑵實(shí)驗(yàn)中他們?nèi)?.4g銅片和12mL 18mol·L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余。

①請(qǐng)寫出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

②為什么有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解?你認(rèn)為原因是              。

③下列試劑中能夠證明反應(yīng)結(jié)束后的燒瓶中確有余酸的是       (填寫字母編號(hào))

A.鐵粉      B.BaCl2溶液       C.銀粉       D.Na2CO3溶液

(3)為了測(cè)定余酸的物質(zhì)的量濃度,甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)行了如下設(shè)計(jì):

①甲同學(xué)設(shè)計(jì)方案是:

先測(cè)定銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的SO2的量,再計(jì)算余酸的物質(zhì)的量濃度,他認(rèn)為測(cè)定SO2的量的方法有很多種,請(qǐng)問下列實(shí)驗(yàn)方案中不可行的是      (填寫字母編號(hào))

A:將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量過的盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱量

B:將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔坑孟×蛩崴峄母咤i酸鉀溶液,再加入足量的氯化鋇溶液,過濾、洗滌、干燥,稱量沉淀

C:用排水法測(cè)定裝置A產(chǎn)生氣體的體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)

D:將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔康臍溲趸^溶液(預(yù)先除去了溶解O2),反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、干燥,稱量沉淀(隔絕空氣條件下)

②乙同學(xué)設(shè)計(jì)的方案是:

在反應(yīng)后的溶液中加蒸餾水稀釋至1000mL,取20mL于錐形瓶中,滴加2~3滴甲基橙指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液進(jìn)行滴定(已知:Cu(OH)2開始沉淀的pH約為5),通過測(cè)定出消耗NaOH溶液的體積來求余酸的物質(zhì)的量濃度。假定反應(yīng)前后燒瓶中溶液體積不變,你認(rèn)為乙同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能否求得余酸的物質(zhì)的量濃度          ,(填能或否),其理由是                                     

(4)請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)可行的實(shí)驗(yàn)方案來測(cè)定余酸的物質(zhì)的量濃度。簡(jiǎn)要寫出操作步驟及需要測(cè)定的數(shù)據(jù),并寫出相應(yīng)的計(jì)算式。

(1)略;(2)①Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O;②隨著反應(yīng)的進(jìn)行,濃硫酸被不斷消耗,生成水逐漸增多,濃硫酸逐漸變成稀硫酸,稀硫酸不能與銅反應(yīng)。③AD(3)①A、B、C;②否。其理由是:水溶液中Cu2+呈藍(lán)色,導(dǎo)致無法通過溶液顏色變化判斷滴定終點(diǎn)。

(4)參考方案一:反應(yīng)結(jié)束后將燒瓶中的銅片取出,洗凈、烘干,稱量的剩余銅的質(zhì)量為mg。計(jì)算式為:c={[0.216-(6.4-m)÷32]÷0.012}mol/L。

參考方案二:反應(yīng)結(jié)束后將燒瓶中的銅片取出,然后向溶液中加入足量的BaCl2溶液,過濾出沉淀,洗滌、干燥稱量沉淀質(zhì)量為mg。計(jì)算式為:

c=[(2m÷233-0.216)÷0.012]mol/L.

參考方案三:反應(yīng)結(jié)束后,將燒瓶中銅片取出,然后向溶液中加入足量的NaOH溶液,過濾出沉淀,洗滌、干燥后稱量沉淀質(zhì)量為mg.計(jì)算式為:

c=[(0.216-m÷49)÷0.012]mol/L


解析:

:本題取之于教材中證明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,并證明產(chǎn)物之一是SO2的實(shí)驗(yàn),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了加工、擴(kuò)展形成的一道獨(dú)具特色的研究性試題,符合目前考試趨勢(shì)和命題方向,通過該題既可以提高學(xué)生的發(fā)散思維能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)方案檢查能力,還可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的科學(xué)態(tài)度。該設(shè)計(jì)整體思路是由簡(jiǎn)單逐漸加深,使學(xué)生的思維逐步提高,最后達(dá)到高考所要求的能力水平。第一層次:考查氣體的收集方法,收集有毒氣體時(shí)只能在密閉條件下進(jìn)行,并且用排空氣發(fā)收集,根據(jù)SO2的物理性質(zhì)可以知道,應(yīng)用向上排空氣法進(jìn)行收集,并且尾氣要用氫氧化鈉吸收,按此,可補(bǔ)充完整裝置圖,但要注意的是可能出現(xiàn)的漏答情況。第二層次:要求寫出濃硫酸與銅反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cu+2H2SO4(濃)=CuSO4+SO2↑+2H2O,本反應(yīng)中有水生成,濃硫酸不斷消耗,因此,硫酸濃度會(huì)不斷降低,當(dāng)變成稀硫酸時(shí),銅就不能再繼續(xù)反應(yīng)。即稀硫酸不能與銅反應(yīng)。第三層次:判斷檢驗(yàn)方案是否正確,該題給出四個(gè)檢驗(yàn)方案,逐個(gè)分析才能得出正確結(jié)論,對(duì)A方案中沒有除去水蒸氣,故該方案不可行;B方案中雖然SO2能被氧化成SO42- :2MnO4+5SO2+2H2O=Mn2++SO42+4H+,但酸化時(shí)加入的是H2SO4,產(chǎn)生的白色沉淀是由兩部分得來,沒有辦法計(jì)算SO2是多少,故該方案也不可行;C方案用滴定方案看起來可行的,但滴定終點(diǎn)需要通過溶液的顏色變化判斷,該溶液呈蘭色,無法通過顏色變化確定滴定終點(diǎn),故也不可行;只有D方案在題設(shè)條件下是可行的,但操作仍然比較困難。因此,出題者把更好的實(shí)驗(yàn)方案留給了學(xué)生自己來發(fā)揮,即第(4)問,我們可以從測(cè)定銅片質(zhì)量變化、測(cè)剩余在反應(yīng)器中的SO42、測(cè)生成的Cu2+的物質(zhì)的量等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。具體參考答案如下:

練習(xí)冊(cè)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

能源是人類社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),地球上最基本的能源是太陽能,生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量,化石燃料蘊(yùn)藏的能量也來自遠(yuǎn)古時(shí)期生物體所吸收利用的太陽能.
(1)在當(dāng)代人們的生活中,你所知道的利用太陽能輻射加熱物體的方式有
地膜、大棚、溫室、太陽能熱水器等
地膜、大棚、溫室、太陽能熱水器等
(任舉三例).
(2)在生物質(zhì)能的利用過程中,可以制得重要的有機(jī)物乙醇.某;瘜W(xué)課外興趣小組的學(xué)生為了驗(yàn)證乙醇的分子結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)程序:乙醇的組成元素的確定、分子式的確定、分子結(jié)構(gòu)的確定.
(Ⅰ)他們決定用分析乙醇燃燒的產(chǎn)物來確定乙醇中含有C、H兩種元素,簡(jiǎn)要說明他們的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象:
①證明含有氫元素的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象是
用一干燥的小燒杯倒置在乙醇燃燒火焰上方,燒杯內(nèi)壁有水珠生成
用一干燥的小燒杯倒置在乙醇燃燒火焰上方,燒杯內(nèi)壁有水珠生成

②證明含有碳元素的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象是
將內(nèi)壁用澄清石灰水潤(rùn)濕的小燒杯倒置在火焰上方,石灰水變渾濁
將內(nèi)壁用澄清石灰水潤(rùn)濕的小燒杯倒置在火焰上方,石灰水變渾濁

(Ⅱ)用分析燃燒產(chǎn)物來證實(shí)乙醇中還含有氧元素時(shí),需要取得一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)應(yīng)該是
乙醇、二氧化碳及水三種物質(zhì)的質(zhì)量
乙醇、二氧化碳及水三種物質(zhì)的質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)中他們可能會(huì)用到下列裝置,請(qǐng)你將必需的相關(guān)裝置的序號(hào)按從左到右排出合理的順序(→表示氣體的流向):
CD或CB
CD或CB


(Ⅲ)為確定乙醇的分子式,除(Ⅱ)中需要取得的數(shù)據(jù)外,你認(rèn)為還是否需要測(cè)定乙醇的相對(duì)分子質(zhì)量呢?
不需要
不需要

(Ⅳ)為確定乙醇的分子結(jié)構(gòu),他們先測(cè)定一定量無水乙醇和金屬鈉反應(yīng)生成氫氣的體積,選用了如下圖所示的儀器裝置(有的儀器配有雙孔橡皮塞).則

①這些儀器裝置的合理的連接順序是
D
D
B
B
E
E
A
A
F
F
C
C
(填代表各部分儀器裝置的大寫字母).
②由實(shí)驗(yàn)證明乙醇的分子結(jié)構(gòu)是CH3CH2OH而不是CH3OCH3的理由是
根據(jù)Na與乙醇反應(yīng)生成的H2的量判斷出只有一個(gè)H與其他H原子處于不同的特殊位置.從而進(jìn)一步確定其結(jié)構(gòu)為C2H5OH而非CH3-O-CH3
根據(jù)Na與乙醇反應(yīng)生成的H2的量判斷出只有一個(gè)H與其他H原子處于不同的特殊位置.從而進(jìn)一步確定其結(jié)構(gòu)為C2H5OH而非CH3-O-CH3

(3)開發(fā)新能源以緩解石油等的短缺引起的能源危機(jī)是一個(gè)重要課題.據(jù)報(bào)道,某地近年建設(shè)了一個(gè)年生產(chǎn)工業(yè)酒精500萬噸的工廠,目的是為了將工業(yè)酒精與汽油混合作為汽車燃料而減少汽油的消耗量.已知生產(chǎn)酒精的方法有如下三種(用化學(xué)方程式表示):
方法一:CH2=CH2+H2O
催化劑
 CH3CH2OH
方法二:CH3-CH2Br+H2
NaOH
 CH3CH2OH+HBr
方法三:(C6H10O5)n(淀粉)+n H2
淀粉酶
 n C6H12O6(葡萄糖)
C6H12O6(葡萄糖) 
酒化酶
2C2H5OH+2CO2
綜合地看,你認(rèn)為這三種方法中,較好的是
A
A
(填字母),理由是
反應(yīng)原理符合綠色化學(xué)的原則,反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物
反應(yīng)原理符合綠色化學(xué)的原則,反應(yīng)物的原子全部轉(zhuǎn)化為期望的最終產(chǎn)物

A.方法一           B.方法二           C.方法三
你認(rèn)為該工廠生產(chǎn)工業(yè)酒精用的是
方法三
方法三
(填“方法一”、“方法二”或“方法三”)而不是另外的兩種方法的原因是
乙烯、溴乙烷都是來自于以石油為原料制得的物質(zhì),石油是不可再生的,利用它們制成酒精還不如直接利用石油
乙烯、溴乙烷都是來自于以石油為原料制得的物質(zhì),石油是不可再生的,利用它們制成酒精還不如直接利用石油
_.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

某化學(xué)課外興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)情況,用如圖所示裝置先進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn):
精英家教網(wǎng)
(1)B是用來收集實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的氣體的裝置,但未將導(dǎo)管畫全,請(qǐng)?jiān)趫D上把導(dǎo)管補(bǔ)充完整.
(2)實(shí)驗(yàn)中他們?nèi)?.4g 銅片和12mL 18mol?L-1濃硫酸放在圓底燒瓶中共熱,直到反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,該小組學(xué)生根據(jù)所學(xué)的化學(xué)知識(shí)認(rèn)為還有一定量的硫酸剩余.
①寫出銅跟濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 
;
②有一定量的余酸但未能使銅片完全溶解,你認(rèn)為其中原因是
 
;
(3)為定量測(cè)定余酸的物質(zhì)的量濃度,該小組學(xué)生進(jìn)行了如下設(shè)計(jì):
先測(cè)定銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的SO2的量,再計(jì)算余酸的物質(zhì)的量濃度.他們認(rèn)為測(cè)定二氧化硫的量的方法有多種,你認(rèn)為下列實(shí)驗(yàn)方案中可行的是
 
(填寫編號(hào)).
A.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量過的盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱量
B.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔坑孟×蛩崴峄母咤i酸鉀溶液,再加入足量氯化鋇溶液,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
C.用排水法測(cè)定裝置A產(chǎn)生氣體的體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)
D.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔繗溲趸^溶液,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
E.將裝置A產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔肯跛崴峄南跛徜^溶液,反應(yīng)完全后,過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀
請(qǐng)你對(duì)不可行的方案中選出一例進(jìn)行分析:
 
[要求標(biāo)明不可行的方案序號(hào)、說出不可行的理由及造成的誤差(偏高或偏低)].
(4)請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一種其他可行的實(shí)驗(yàn)方案,來測(cè)定余酸的物質(zhì)的量濃度,簡(jiǎn)要寫出操作步驟及需要測(cè)定的數(shù)據(jù)(不必計(jì)算)
 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

能源是人類社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),地球上最基本的能源是太陽能,生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量,化石燃料蘊(yùn)藏的能量也來自遠(yuǎn)古時(shí)期生物體所吸收利用的太陽能.
(1)在當(dāng)代人們的生活中,你所知道的利用太陽能輻射加熱物體的方式有______(任舉三例).
(2)在生物質(zhì)能的利用過程中,可以制得重要的有機(jī)物乙醇.某;瘜W(xué)課外興趣小組的學(xué)生為了驗(yàn)證乙醇的分子結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)程序:乙醇的組成元素的確定、分子式的確定、分子結(jié)構(gòu)的確定.
(Ⅰ)他們決定用分析乙醇燃燒的產(chǎn)物來確定乙醇中含有C、H兩種元素,簡(jiǎn)要說明他們的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象:
①證明含有氫元素的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象是______.
②證明含有碳元素的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象是______.
(Ⅱ)用分析燃燒產(chǎn)物來證實(shí)乙醇中還含有氧元素時(shí),需要取得一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)應(yīng)該是______.
實(shí)驗(yàn)中他們可能會(huì)用到下列裝置,請(qǐng)你將必需的相關(guān)裝置的序號(hào)按從左到右排出合理的順序(→表示氣體的流向):______.

精英家教網(wǎng)

(Ⅲ)為確定乙醇的分子式,除(Ⅱ)中需要取得的數(shù)據(jù)外,你認(rèn)為還是否需要測(cè)定乙醇的相對(duì)分子質(zhì)量呢?______.
(Ⅳ)為確定乙醇的分子結(jié)構(gòu),他們先測(cè)定一定量無水乙醇和金屬鈉反應(yīng)生成氫氣的體積,選用了如下圖所示的儀器裝置(有的儀器配有雙孔橡皮塞).則

精英家教網(wǎng)

①這些儀器裝置的合理的連接順序是______接______接______接______接______接______(填代表各部分儀器裝置的大寫字母).
②由實(shí)驗(yàn)證明乙醇的分子結(jié)構(gòu)是CH3CH2OH而不是CH3OCH3的理由是
______.
(3)開發(fā)新能源以緩解石油等的短缺引起的能源危機(jī)是一個(gè)重要課題.據(jù)報(bào)道,某地近年建設(shè)了一個(gè)年生產(chǎn)工業(yè)酒精500萬噸的工廠,目的是為了將工業(yè)酒精與汽油混合作為汽車燃料而減少汽油的消耗量.已知生產(chǎn)酒精的方法有如下三種(用化學(xué)方程式表示):
方法一:CH2=CH2+H2O
催化劑
 CH3CH2OH
方法二:CH3-CH2Br+H2
NaOH
 CH3CH2OH+HBr
方法三:(C6H10O5)n(淀粉)+n H2
淀粉酶
 n C6H12O6(葡萄糖)
C6H12O6(葡萄糖) 
酒化酶
2C2H5OH+2CO2
綜合地看,你認(rèn)為這三種方法中,較好的是______(填字母),理由是______.
A.方法一           B.方法二           C.方法三
你認(rèn)為該工廠生產(chǎn)工業(yè)酒精用的是______(填“方法一”、“方法二”或“方法三”)而不是另外的兩種方法的原因是_______.

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科目:高中化學(xué) 來源:2005-2006學(xué)年江蘇省徐州市高一(下)期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

能源是人類社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),地球上最基本的能源是太陽能,生物質(zhì)能來源于植物及其加工產(chǎn)品所貯存的能量,化石燃料蘊(yùn)藏的能量也來自遠(yuǎn)古時(shí)期生物體所吸收利用的太陽能.
(1)在當(dāng)代人們的生活中,你所知道的利用太陽能輻射加熱物體的方式有______(任舉三例).
(2)在生物質(zhì)能的利用過程中,可以制得重要的有機(jī)物乙醇.某;瘜W(xué)課外興趣小組的學(xué)生為了驗(yàn)證乙醇的分子結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)程序:乙醇的組成元素的確定、分子式的確定、分子結(jié)構(gòu)的確定.
(Ⅰ)他們決定用分析乙醇燃燒的產(chǎn)物來確定乙醇中含有C、H兩種元素,簡(jiǎn)要說明他們的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象:
①證明含有氫元素的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象是______.
②證明含有碳元素的實(shí)驗(yàn)操作方法和現(xiàn)象是______.
(Ⅱ)用分析燃燒產(chǎn)物來證實(shí)乙醇中還含有氧元素時(shí),需要取得一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)應(yīng)該是______.
實(shí)驗(yàn)中他們可能會(huì)用到下列裝置,請(qǐng)你將必需的相關(guān)裝置的序號(hào)按從左到右排出合理的順序(→表示氣體的流向):______.

(Ⅲ)為確定乙醇的分子式,除(Ⅱ)中需要取得的數(shù)據(jù)外,你認(rèn)為還是否需要測(cè)定乙醇的相對(duì)分子質(zhì)量呢?______.
(Ⅳ)為確定乙醇的分子結(jié)構(gòu),他們先測(cè)定一定量無水乙醇和金屬鈉反應(yīng)生成氫氣的體積,選用了如下圖所示的儀器裝置(有的儀器配有雙孔橡皮塞).則

①這些儀器裝置的合理的連接順序是______接______接______接______接______接______(填代表各部分儀器裝置的大寫字母).
②由實(shí)驗(yàn)證明乙醇的分子結(jié)構(gòu)是CH3CH2OH而不是CH3OCH3的理由是
______.
(3)開發(fā)新能源以緩解石油等的短缺引起的能源危機(jī)是一個(gè)重要課題.據(jù)報(bào)道,某地近年建設(shè)了一個(gè)年生產(chǎn)工業(yè)酒精500萬噸的工廠,目的是為了將工業(yè)酒精與汽油混合作為汽車燃料而減少汽油的消耗量.已知生產(chǎn)酒精的方法有如下三種(用化學(xué)方程式表示):
方法一:CH2=CH2+H2O CH3CH2OH
方法二:CH3-CH2Br+H2 CH3CH2OH+HBr
方法三:(C6H10O5)n(淀粉)+n H2 n C6H12O6(葡萄糖)
C6H12O6(葡萄糖) 2C2H5OH+2CO2
綜合地看,你認(rèn)為這三種方法中,較好的是______(填字母),理由是______.
A.方法一           B.方法二           C.方法三
你認(rèn)為該工廠生產(chǎn)工業(yè)酒精用的是______(填“方法一”、“方法二”或“方法三”)而不是另外的兩種方法的原因是_______.

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