【教材实验热点】07 浓硫酸性质的探究-(解析版)

2023-11-08 · U1 上传 · 17页 · 532.3 K

教材实验热点】07浓硫酸性质探究专题07浓硫酸性质的探究【教材实验梳理】1.浓硫酸与铜反应(1)反应原理:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)实验装置(3)实验步骤、现象及结论(4)浓H2SO4的反应规律①与活泼金属(如Zn)反应,开始产生SO2,硫酸浓度变小后,产生H2。②与不活泼金属(如Cu)反应,开始产生SO2(加热),浓度变小后,稀硫酸不再与不活泼金属反应。③浓硫酸在与金属的反应中既表现氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。2.鉴别浓硫酸和稀硫酸的方法3.浓硫酸的脱水性(1)定义:指浓硫酸能将有机物中的氢、氧原子按2∶1的比例脱去的性质。(2)实验操作示意图:(3)实验现象及分析蔗糖变黑,体积膨胀,变成疏松多孔的海绵状的炭,并放出有刺激性气味的气体。蔗糖的分子式为C12H22O11,在浓硫酸作用下脱去水分子:C12H22O1112C+11H2O,在该实验下,浓硫酸既体现脱水性又体现氧化性。【答题技巧】浓硫酸的稀释:将浓硫酸沿容器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。【典例讲解】1.某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料,采用多种方法制取硫酸铜,制备方法如下:方法一(1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是_______(填序号)。(2)甲同学取6.4g铜片和10mL18mol·L-1浓硫酸,放在试管中共热时发现,铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液,而是在试管底部看到灰白色沉淀。甲同学为了验证其中灰白色沉淀的主要成分,设计下列实验:实验步骤:倾倒掉上层液体后,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌。实验现象:_______。实验结论:所得灰白色固体的化学式为_______。(3)乙还观察到加热过程中,试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质,持续加热,淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失。淡黄色固体消失的原因是(用化学方程式回答)_______。直到最后反应完毕,发现试管中还有铜片剩余,乙根据自己所学的化学知识,认为试管中还有硫酸剩余。他这样认为的理由是_______。方法二(4)丙同学认为甲设计的实验方案不好,他自己设计的思路是2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O。对比甲的方案,你认为丙同学的优点是①_______;②_______。方法三(5)丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中,再向其中滴入双氧水发现溶液逐渐呈蓝色,写出反应的化学方程式_______。【及时巩固】2.对下列事实的解释正确的是(    )A.医疗上可用硫酸钡作X射线透视肠胃的内服药,是因为硫酸钡不溶于酸B.蘸有浓硫酸和蘸有浓氨水的玻璃棒靠近没有白烟,说明硫酸与氨气不反应C.向50mL18mol·L-1的H2SO4溶液中加入足量的铜片加热充分反应后,被还原的H2SO4的物质的量等于0.45molD.常温下,浓H2SO4可以用铝制容器贮存,说明铝与浓硫酸不反应3.下列关于硫酸铜的说法正确的是A.蓝色硫酸铜晶体放入浓硫酸中,沉在底部变为了白色粉末,这是由于浓硫酸具有脱水性B.将一块打碎后的硫酸铜晶体残片,放入盛硫酸铜饱和溶液的孤立体系中,一段时间后取出观察,又具有规则的几何外形了,称其质量也增加了C.向硫酸铜溶液中投入绿豆大小的金属钠,钠块游动并着火燃烧,反应完成后,发现有蓝色并夹杂黑色颗粒的絮状沉淀生成,着火并产生黑色颗粒表明,取用钠块时,没有用滤纸吸干其表面的煤油D.硫酸铜溶液与纯碱溶液混合时,有绿色沉淀生成,说明CuCO3固体为绿色4.碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图装置),下列有关说法正确的是A.洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B.在Z导管出来的气体中无二氧化碳C.洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡和碳酸钡D.在Z导管的出口处会有红棕色气体出现5.某同学设想用下表所给装置来验证浓硫酸的某些性质,其中不能达到实验目的的是(    )选项ABCD实验目的吸水性脱水性稀释放热强氧化性实验装置A.A B.B C.C D.D6.某化学兴趣小组探究铜丝与足量浓硫酸的反应,装置(已略去夹持装置,其中铜丝可抽动)如图,下列有关说法不正确的是(    )A.①中生成的气体可使品红溶液褪色B.②中可观察到溶液黄色变浅,且有白色沉淀生成C.为进行尾气处理,③中装有溶液D.反应后,通过向①中加水,观察溶液颜色可判断反应有硫酸铜生成7.下列有关浓硫酸的叙述中正确的是①浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化②浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,硫酸完全反应③浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化④浓硫酸与铜加热反应后,铜片有剩余,向反应后的溶液中再加入铁片,会有氢气生成⑤浓硫酸是一种干燥剂,能够干燥氨气、氢气等气体⑥浓硫酸与铁加热反应后,铁片有剩余,生成的气体除水蒸气外为SO2⑦浓硫酸具有强氧化性,常温下能与Cu发生剧烈反应⑧浓硫酸具有强氧化性,SO2具有还原性,所以浓硫酸不能干燥SO2A.①②③ B.①④ C.③⑤ D.⑥⑦⑧8.某校研究性学习小组,探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物,进行如下实验:按图组装好实验装置,在A中加入5mL98%的浓硫酸和足量的锌粒,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加。试回答:(1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式:_______。(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接_______、_______接b,c接_______、_______接d。(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_______。(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为_______。(5)D、E两支试管中CCl4的作用是_______。(6)若A中Zn足量,充分反应后得到气体的成分是_______。9.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,用如图所示装置进行有关实验。实验中某同学将ag铜片和12mL18mol·L-1的浓硫酸放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。请回答:(1)请写出Cu与浓硫酸反应的化学方程式:_____________________________。(2)装置E中试管D内盛品红溶液,当C中气体收集满后,D中有可能观察到的现象是______________________。实验装置E中D有可能造成环境污染,试用最简单方法加以解决(实验用品自选)______________。装置B的作用是储存多余的气体。当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中现象是____________________。B中应放置的液体是________(填字母)。A饱和Na2SO3溶液  B酸性KMnO4溶液    C浓溴水  D饱和NaHSO3溶液(3)问题讨论:为什么有一定量的余酸还未能使Cu完全溶解。你认为原因是______________________。足量下列药品能够用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是________(填字母)。AFe   BBaCl2溶液    CAg   DNa2CO3溶液(4)实验中该同学向A中反应后溶液中通入一种气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,请问该气体单质是__________(填名称),反应的化学方程式是__________________________________。10.不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为氢气.为了验证这一事实,某同学拟用下图装置进行实验(实验时压强为101kPa,温度为0℃).(1)若在烧瓶中放入1.30g锌粒,与cmol/LH2SO4反应,为保证实验结论的可靠,量气管的适宜规格是___________。A.200mLB.400mLC.500mL(2)若1.30g锌粒完全溶解,测得盛氢氧化钠溶液的洗气瓶增重1.28g,则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为________。(3)若烧瓶中投入ag锌且完全反应,氢氧化钠洗气瓶增重bg量气管中收集到VmL气体,其依据得失电子守恒的原理,可得出a、b、V之间的关系为:是________。(4)若在烧瓶中投入dg锌,再加入VLcmol/L浓硫酸,充分反应后锌有剩余,测得盛氢氧化钠溶液的洗气瓶增重mg,则整个实验过程产生的混和气体中H2和SO2物质的量之比=________(用含字母的代数式表示).若撤走盛有无水氯化钙的U形管,的比值将________(填偏大、偏小或无影响)。11.为研究铁质材料与热的浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:(1)将钢钉(碳素钢)放入冷的浓硫酸中,10分钟后将钢钉移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,钢钉表面无明显变化。(2)将已去除表面氧化物的钢钉(碳素钢)放入冷的浓硫酸中,10分钟后将钢钉移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,钢钉表面无明显变化,其原因是____________。(3)称取钢钉(碳素钢)放入浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液并收集到混合气体。①甲同学认为溶液中除含有之外还可能含有。若要确认在溶液中是否存在,应选用______(填序号)。A.溶液和氯水B.铁粉和溶液C.浓氨水D.酸性溶液②乙同学取(标准状况)气体通入足量溴水中,发生反应,然后加入足量溶液,经适当操作后得到干燥固体。由此推知气体中的体积分数为______。12.工业上常用铁质容器盛装冷的浓硫酸。但某兴趣小组的同学发现将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体能完全溶解,并产生大量气体。为此他们进行了如下探究实验。[探究—]:称取铁钉(碳素钢)6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X,并收集到气体Y。(1)(I)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+若要判断溶液X中是否含有Fe2+,可以选用___。a.KSCN溶液和氯水      b.酸性KMnO4溶液     c.浓氨水(II)乙同学将336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发现溶液颜色变浅,试用化学方程式解释溴水颜色变浅的原因___,然后向反应后的溶液中加入足量BaCl2溶液,经适当操作得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为___。(结果保留一位小数)。[探究二]:甲乙两同学认为气体Y中除SO2外,还可能含有H2和CO2。为此设计如图实验装置(图中夹持仪器省略)进行验证。(2)简述该实验能产生少量H2的原因(用化学用语结合少量文字表述)___。(3)装置B中试剂的作用是的___,装置F的作用是___。(4)为了进一步确认CO2的存在,需在上述装置中添加M于__(选填序号),M中所盛装的试剂可以是___。a.A~B之间       b.B~C之间c.C~D之间       d.E~F之间 参考答案:1.(1)BD(2)    灰白色物质溶解,溶液变为蓝色    CuSO4(3)    S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O    随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐变小,溶液由浓变稀,稀硫酸不能与铜发生反应(4)    产生等量的硫酸铜,消耗的硫酸更少    不产生有毒气体SO2(5)H2SO4+Cu+H2O2=CuSO4+2H2O【解析】(1)浓硫酸有强烈的腐蚀性和氧化性,故选BD。(2)浓硫酸有吸水性、脱水性,在试管底部看到的灰白色沉淀是浓硫酸与铜反应生成的无水硫酸铜,所以倾倒掉上层液体后,向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水,边加边搅拌,会看到灰白色物质溶解,溶液变为蓝色,故答案为:灰白色物质溶解,溶液变为蓝色;CuSO4;(3)反应中生成的淡黄色固体是硫,持续加热,硫类似于C会被浓硫酸氧化,其化学方程式为:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O;随着反应的进行,浓硫酸的浓度逐渐变小,溶液由浓变稀,稀硫酸不能与铜发生反应;(4)丙同学用H2SO4的量少,且没有二氧化硫有毒气体产生,符合绿色化学的理念;(5)

VIP会员专享最低仅需0.2元/天

VIP会员免费下载,付费最高可省50%

开通VIP

导出为PDF

图片预览模式

文字预览模式
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报
预览说明:图片预览排版和原文档一致,但图片尺寸过小时会导致预览不清晰,文字预览已重新排版并隐藏图片
相关精选
查看更多
更多推荐