【題目】為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學習小組用碳素鋼(即鐵和碳的合金)進行了以下探究活動:

(探究一)(1)常溫下,工業(yè)上用鐵質(zhì)容器盛放冷的濃硫酸,其原因是__________

(2)稱取碳素鋼6.0g放入15.0mL濃硫酸中,加熱,充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y

甲同學認為X中除Fe3+之外還可能含有Fe2+。若要確認其中的Fe2+,應(yīng)選用__________(選填序號)。

aKSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液 c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液

乙同學取560mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當操作后得干燥固體4.66g,由此可求算氣體YSO2的體積分數(shù)__________。

(探究二)

根據(jù)上述實驗中SO2體積分數(shù)的分析,丙同學認為氣體Y中還可能含有Q1Q2兩種氣體,其中Q1氣體,在標準狀況下,密度為0.0893gL-1。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略,假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng))。

(3)裝置B中試劑的作用是__________。

(4)分析Y氣體中的Q2氣體是如何生成的__________。(用化學方程式表示)

(5)為確認Q2的存在,需在裝置中添加洗氣瓶M__________(選填序號)。

aA之前 bAB cBC dCD

(6)如果氣體Y中含有Q1,預計實驗現(xiàn)象應(yīng)是__________。

【答案】鐵表面被鈍化,阻止了內(nèi)部金屬與酸的進一步反應(yīng) d 80% 檢驗SO2是否除盡 C+2H2SO4()CO2↑+2SO2↑+2H2O c D中固體由黑色變紅色和E中固體由白色變藍色

【解析】

(1)常溫下,鐵遇冷的濃硫酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象;

(2)①亞鐵離子有還原性,能還原酸性高錳酸鉀溶液而使其褪色;

②氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4反應(yīng),根據(jù)硫酸鋇與二氧化硫的關(guān)系式計算二氧化硫的體積,再根據(jù)體積分數(shù)公式計算;

(3)二氧化硫能使品紅溶液褪色,據(jù)此判斷是否含有二氧化硫;

(4)碳素鋼中含有碳,加熱條件下,碳和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化碳;

(5)用澄清石灰水檢驗二氧化碳,首先要排除二氧化硫的干擾;

(6)Q1氣體,在標準狀況下,密度為0.0893gL-1,其摩爾質(zhì)量為0.0893gL-1×22.4Lmol-1=2gmol-1,所以Q1是氫氣,氫氣檢驗還原性,能含有氧化銅同時生成水,水能使無水硫酸銅變藍。

(1)常溫下,鐵遇冷的濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),在鐵表面生成一層致密的氧化物薄膜而阻止了進一步的反應(yīng),即發(fā)生鈍化現(xiàn)象,所以反應(yīng)片刻后取出觀察,鐵釘表面無明顯變化;

(2)①亞鐵離子具有還原性,而酸性高錳酸鉀有氧化性,發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色,故答案為:d

②氣體Y通入足量溴水中,發(fā)生反應(yīng),SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,離子方程式為:SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+,SO42-+Ba2+=BaSO4,所以硫酸鋇和二氧化硫之間的關(guān)系式為SO2BaSO4,設(shè)二氧化硫的體積為V,

V==0.448L=448mL,所以二氧化硫的體積分數(shù)=×100%=80%;
(3)二氧化硫能使品紅溶液褪色,所以用品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡;

(4)碳素鋼中含有碳,加熱條件下,碳能和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、二氧化碳和水,反應(yīng)方程式為C+2H2SO4()CO2↑+2SO2↑+2H2O

(5)二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁,但二氧化硫還能使品紅溶液褪色,所以要檢驗二氧化碳必須排除二氧化硫的干擾,B裝置是檢驗二氧化硫是否除盡,所以澄清石灰水應(yīng)放置在BC之間,即在通入堿石灰之前檢驗,故答案為:c;

(6)Q1氣體,在標準狀況下,密度為0.0893gL-1,其摩爾質(zhì)量為0.0893gL-1×22.4Lmol-1=2gmol-1,所以Q1是氫氣,氫氣具有還原性,能還原黑色的氧化銅生成紅色的銅單質(zhì),同時生成水,水能使無水硫酸銅變藍色,這是檢驗水的特征反應(yīng),所以如果D中氧化銅變紅,E中無水硫酸銅變藍,則證明含有氫氣。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】I:電離平衡常數(shù)是衡量弱電解質(zhì)電離程度的量。已知如下表數(shù)據(jù)(25 ℃):

化學式

電離平衡常數(shù)

HCN

K4.9×1010

CH3COOH

K1.8×105

H2CO3

K14.4×107,K24.7×1011

125 ℃時,等濃度的三種溶液(ANaCN溶液、BNa2CO3溶液、CCH3COONa溶液)的pH由大到小的順序為______(填寫序號)

225℃時,向NaCN溶液中通入少量CO2,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________

3)現(xiàn)有濃度為0.02 mol/LHCN0.01mol/L NaOH等體積混合后,測得c(Na+)>c(CN-),下列關(guān)系正確的是____(填標號)。

Ac(H+)>c(OH-) Bc(H+)<c(OH-)

Cc(H+)+c(HCN) = c(OH-) Dc(HCN)+ c(CN-)=0.01mol/L

4)已知NaHCO3溶液呈堿性,原因是____(用離子方程式表示);請寫出該溶液中各離子濃度的大小_____________,電荷守恒表達式_________;

II:按要求填空:

1)在配制氯化鐵溶液時,為了防止發(fā)生水解,可以加入少量的____________。

2)濃的Al2(SO4)3溶液和濃的小蘇打(NaHCO3)溶液混合可用于滅火,請用離子反應(yīng)方程式表示滅火的原理_______;

3)將25℃下pH12NaOH溶液aLpH=1HCl溶液b L混合,若所得混合液為中性,則a:b=_____。(溶液體積變化忽略不計)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】用價電子對互斥理論(VSEPR)可以預測許多分子或離子的空間構(gòu)型,也可推測鍵角大小,下列判斷正確的是  

A. CS2是V形分子 B. SnBr2鍵角大于

C. BF3是三角錐形分子 D. NH4+鍵角等于10928ˊ

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】碳族元素的單質(zhì)和化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

(1)鍺是重要半導體材料,基態(tài)Ge原子中,核外電子占據(jù)最高能級的符號是______,該能級的電子云輪廓圖為________。Ge的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石類似,質(zhì)地硬而脆,沸點2830℃,鍺晶體屬于_______晶體。

(2)(CH3)3C+是有機合成重要中間體,該中間體中碳原子雜化方式為_______(CH3)3C+中碳骨架的幾何構(gòu)型為________。

(3)治療鉛中毒可滴注依地酸鈉鈣,使Pb2+轉(zhuǎn)化為依地酸鉛鹽。下列說法正確的是_______。

A.形成依地酸鉛離子所需n(Pb2+)n(EDTA)=14

B.依地酸中各元素的電負性從大到小的順序為O>N>C>H

C.依地酸鉛鹽中含有離子鍵和配位鍵

D.依地酸具有良好的水溶性是由于其分子間能形成氫鍵

(4)下表列出了堿土金屬碳酸鹽的熱分解溫度和陽離子半徑:

碳酸鹽

MgCO3

CaCO3

SrCO3

BaCO3

熱分解溫度/

402

900

1172

1360

陽離子半徑/pm

66

99

112

135

堿土金屬碳酸鹽同主族由上到下的熱分解溫度逐漸升高,原因是:__________

(5)有機鹵化鉛晶體具有獨特的光電性能,下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖:

①若該晶胞的邊長為anm,則Cl-間的最短距離是________。

②在該晶胞的另一種表達方式中,若圖中Pb2+處于頂點位置,則Cl-處于____位置。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】硫、鋅及其化合物用途非常廣泛。回答下列問題:

(1)OS處于同一主族。H2OH2S中,中心原子的雜化方式相同,鍵長及鍵角如圖所示。

H2O分子中的鍵長比H2S中的鍵長短,其原因是________。

H2O分子中的鍵角∠HOHH2S分子中的鍵角∠HSH大,其原因是________

(2)單質(zhì)硫與熱的NaOH濃溶液反應(yīng)的產(chǎn)物之一為Na2S3。S32-的空間構(gòu)型為______,中心原子的雜化方式為_______。

(3)噻吩()廣泛應(yīng)用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料工業(yè)。

①噻吩分子中含有______σ鍵。

②分子中的大π鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則噻吩分子中的大π鍵應(yīng)表示為________。

③噻吩的沸點為84℃,吡咯()的沸點在129~131℃之間,后者沸點較高,其原因是_________。

(4)冰晶體的結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)相似,屬立方晶系。如圖,將金剛石晶胞中的C原子全部置換成O原子,O原子與最近距離的四個O原子相連,H原子插入兩個相連的O原子之間,與氧形成一個共價鍵和一個氫鍵,即為冰中的共價鍵和氫鍵。0℃時冰晶體中氫鍵的鍵長(定義氫鍵的鍵長為O—H…O的長度)_____cm(列出計算式即可)。(0℃時冰密度為0.9g/cm3。)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】霧霾嚴重影響人們的生活與健康。某地區(qū)的霧霾中可能含有如下幾種可溶性無機離子:Na+、NH4+、Mg2+、Al3+、SO42-、NO3-、Cl-。某同學收集該霧霾,并經(jīng)必要的預處理后得試樣溶液,設(shè)計并完成了如下的實驗。請根據(jù)以下的實驗操作與現(xiàn)象,判斷該同學得出的結(jié)論不正確的是

已知:3NO3-+8Al+5OH-+2H2O=3NH3+8AlO2-

A. 試樣中一定存在NH4+、Mg2+、SO42-NO3-

B. 氣體1和氣體2成分一定相同

C. 試樣中可能含有Al3+

D. 該霧霾中可能存在NH4NO3、NaClMgSO4

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】反應(yīng)C(s)H2O(g) CO(g)H2(g)在一可變?nèi)莘e的密閉容器中進行,下列條件的改變對其反應(yīng)速率幾乎無影響的是

①增加C的量、趯⑷萜鞯捏w積縮小一半 ③保持體積不變,充入N2使體系壓強增大 

④保持壓強不變,充入N2使容器體積增大

A. ①②B. ①③C. ②③D. ③④

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】化工生產(chǎn)與人類進步緊密相聯(lián)。下列有關(guān)說法不正確的是

A. 空氣吹出法提取海水中溴通常使用SO2作還原劑

B. 侯氏制堿法工藝流程中利用了物質(zhì)溶解度的差異

C. 合成氨采用高溫、高壓和催化劑主要是提高氫氣平衡轉(zhuǎn)化率

D. 工業(yè)用乙烯直接氧化法制環(huán)氧乙烷體現(xiàn)綠色化學和原子經(jīng)濟

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(

A.1molO2與金屬Na反應(yīng),O2一定得到4NA個電子

B.18gNH4+中所含的電子數(shù)為11NA

C.1molFe與足量的Cl2反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

D.1molCl2與足量的Fe反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA

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