【題目】足量鋅與濃H2SO4充分在加熱下反應(yīng)生成會SO2和H2的混合氣體;鋅和稀硫酸反應(yīng)只有H2生成,F(xiàn)有甲乙兩研究小組分別實(shí)驗(yàn)探究:

(1)甲研究小組按下圖實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證鋅與濃硫酸反應(yīng)生成物中SO2和H2,取少量的Zn置于b中,向a中加入100mL18.5mol·L-1的濃硫酸,經(jīng)過一段時間反應(yīng),Zn完全溶解

①填寫儀器名稱:a_____________、b_________。

②寫出裝置A中生成能使品紅溶液褪色的化學(xué)反應(yīng)方程式:_________________

③裝置D中加入的試劑是__________。

④U型管G的作用為______________

⑤有同學(xué)認(rèn)為A、B間應(yīng)增加圖中的甲裝置,該裝置的作用為__________。

⑥證明反應(yīng)生成SO2和H2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_________________

⑦若A中生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體33.6L,將A反應(yīng)后的溶液稀釋到1L,測得溶液中H的濃度為0.1 mol·L-1,則稀釋液中SO42-的物質(zhì)的量濃度是_________ mol·L-1

(2)乙研究小組為了探究鋅與稀硫酸反應(yīng)過程中的速率及能量的變化,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),分析影響反應(yīng)速率的因素。

實(shí)驗(yàn)時,從斷開K開始,每間隔1分鐘,交替斷開或閉合K,并連續(xù)計(jì)數(shù)每1 分鐘內(nèi)從a管流出的水滴數(shù),得到的水滴數(shù)如下表所示:

1分鐘水滴數(shù)(斷開K)

34

59

86

117

102

1分鐘水滴數(shù)(閉合K)

58

81

112

139

78

分析反應(yīng)過程中的水滴數(shù),請回答:

① 由水滴數(shù)58>34、81>59,說明在反應(yīng)初期,閉合K時比斷開K時的反應(yīng)速率快,主要原因是形成原電池反應(yīng)速度快。

② 由水滴數(shù)102>78,說明在反應(yīng)后期,斷開K時的反應(yīng)速率快于閉合K時的反應(yīng)速率,主要原因是_____________________________________。

③ 從能量轉(zhuǎn)換形式不同的角度,分析水滴數(shù)86>81、117>112的主要原因是:_______。

【答案】 分液漏斗 圓底燒瓶 Zn+2H2SO4(濃) ZnSO4+2H2O+SO2 濃硫酸 防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入干燥管,干擾實(shí)驗(yàn) 防止倒吸 B中品紅褪色,E中有紅色物質(zhì)生成且F中的無水硫酸銅變藍(lán) 1.55 mol·L-1 斷開K時,溶液中的c(H+)大于閉合K時溶液中的c(H+), c(H+)的影響是主要因素 斷開K時,反應(yīng)的化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化成熱能;閉合K時,反應(yīng)的化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化成電能。

前者使溶液的溫度升得更高是主要影響因素,故反應(yīng)速率更快

【解析】裝置A是用來 制備SO2的反應(yīng)裝置,

二氧化硫可使品紅溶液褪色,B中品紅褪色,可檢驗(yàn)二氧化硫的存在。SO2還具有還原性,高錳酸鉀氧化二氧化硫可除去二氧化硫,C中酸性高錳酸鉀不再褪色后,說明二氧化硫已經(jīng)除盡。鋅和稀硫酸反應(yīng)生成氫氣和硫酸鋅,裝置D是干燥裝置,用來除去氣體通過溶液時帶出的水汽,氫氣通過熱的氧化銅生成銅和水, E中有紅色物質(zhì)生成,說明有銅生成,F中無水硫酸銅變藍(lán),說明有水生成,即證明有氫氣產(chǎn)生,U型管G的作用防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入干燥管,干擾實(shí)驗(yàn)。

(1)①裝置A是用來 制備SO2的反應(yīng)裝置,a、b分別為分液漏斗,圓底燒瓶。②裝置A是用來 制備SO2的反應(yīng)裝置,反應(yīng)方程式為:Zn+2H2SO4() ZnSO4+2H2O+SO2↑ 。

③裝置D是干燥反應(yīng)中產(chǎn)生的H2裝置,使用的是濃硫酸作干燥劑。

④U型管G的作用為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入干燥管,干擾實(shí)驗(yàn)。

⑤A、B間會發(fā)生倒吸的現(xiàn)象,在A、B間甲裝置,主要是防倒吸

⑥二氧化硫可使品紅溶液褪色,可用于檢驗(yàn)二氧化硫的存在,,若有H2產(chǎn)生,氫氣通過熱的氧化銅生成銅和水, E中有紅色物質(zhì)生成,說明有銅生成,F中無水硫酸銅變藍(lán),說明有水生成,即證明有氫氣產(chǎn)生。

⑦反應(yīng)后測得溶液c(H+)為0.1mol/L,則n剩余(H2SO4)=0.1mol/L×1L×1/2

=0.05mol,假定氣體A全部為二氧化硫,根據(jù)硫原子守恒可知,生成二氧化硫的物質(zhì)的量=18.5mol/L×0.1L-0.05mol=1.8mol,實(shí)際氣體A的物質(zhì)的量=

33.6L

22.4L/mol

=1.5mol,小于1.8mol,故生成氣體為SO2、H2,令SO2、H2的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol,則:

Zn+2H2SO4=ZnSO4+SO2↑+H2O,

2xmol xmol

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,

ymolymol

故:x+y=1.5,2x+y=1.8,聯(lián)立方程,解得:x=0.3,y=1.2故答案為:SO2=0.3mol,H2=1.2mol;

(2)根據(jù)硫原子根守恒n(H2SO4)-n(SO2)=18.5mol/L×0.1L-0.3mol=1.55mol,故1L溶液c(SO42)= 1.55 mol·L1

(2)①反應(yīng)剛開始時,因閉合K時形成了原電池,故比斷開K時,反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的速率快;到反應(yīng)后期,先前斷開K時,溶液中的c(H+)較大,隨反應(yīng)進(jìn)行,溶液中c(H+)降低,故此時閉合K時反應(yīng)速率較小;在該階段,斷開K時,反應(yīng)的化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化成熱能;使溶液的溫度升高,反應(yīng)速率加快;而閉合K時,反應(yīng)的化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化成電能,產(chǎn)生氫氣速率就較慢。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在反應(yīng)中,元素X的原子將電子轉(zhuǎn)移給元素Y的原子,則下列說法正確的是(  )
①元素X被氧化②元素Y被氧化③元素X發(fā)生還原反應(yīng)、茉豗發(fā)生還原反應(yīng).
A.①②
B.③④
C.②③
D.①④

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】取兩份鋁粉,一份投入足量濃氫氧化鈉溶液中,一份投入足量鹽酸中,充分反應(yīng),產(chǎn)生等量氫氣。則兩份鋁粉的質(zhì)量之比為

A.1: 2 B.1: 3 C.3 : 2 D.1 : 1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列敘述正確的是( )
A.非極性鍵可能存在單質(zhì)中,也可能存在化合物中
B.含有離子鍵的化合物不可能含有非極性鍵
C.鹽酸中含有H+和Cl- , 故HCl為離子化合物
D.含有共價鍵的化合物不可能是離子化合物

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞硝酰氯(NOC1)的沸點(diǎn)為-5.5℃,具有刺鼻惡臭味,在潮濕空氣中易水解,溶于濃硫酸,是而機(jī)合成中的重要試劑。某同學(xué)用下圖裝置,由NO與干燥純凈的Cl2反應(yīng)制備NOCl。

己知:①Cl2沸點(diǎn)為-34.6℃,NO2Cl沸點(diǎn)為-15℃

2NO+Cl2= 2NOC1 2NO2 + Cl2=2NO2C1

回答下列問題:

(1)銅與稀硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________;裝置A中設(shè)計(jì)了可上下移動的銅絲,其優(yōu)點(diǎn)是_____________________。

(2)上圖中實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序?yàn)椋篴→_________________________。

(3)實(shí)驗(yàn)時,先制取氯氣使充滿除A、B、C外的整套裝置,目的是__________________;

裝置中充滿氯氣后,下—步是制取NO,具體操作是_______________________________;

E中冰鹽水的溫度可低至-22℃,其作用是________________________。

(4)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能的不足之處是________________________(答出一條即可)。

(5)若無C裝置,則不利于NOCl的制備,主要原因是_________(用化學(xué)方程式表示)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】NA為阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是(  )

A. 7.8g苯所含碳碳雙鍵數(shù)目為0.3NA

B. 28g乙烯所含共用電子對數(shù)目為6NA

C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L二氯甲烷所含分子數(shù)為0.5NA

D. 現(xiàn)有乙烯、丙烯、丁烯的混合氣體共14g,其原子數(shù)為2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E、F是核電荷數(shù)依次增大的五種短周期主族元素,A元素的原子核內(nèi)只有1個質(zhì)子,B元素的原子半徑是其所在主族中最小的,B的最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為HBO3;C元素原子的最外層電子數(shù)比次外層多4個;C的陰離子與D的陽離子具有相同的電子排布,兩元素可形成化合物D2C;C、E同主族.

(1)D在周期表中的位置_____________________。

(2)B的原子結(jié)構(gòu)示意圖_____________________。

(3)E元素形成最高價氧化物對應(yīng)水化物的化學(xué)式為_____________________。

(4)元素C、D、E形成的原子半徑大小關(guān)系是_____________________(用元素符號表示).

(5)B、C的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性關(guān)系為____________________(填化學(xué)式)。

(6)C、D可形成原子個數(shù)比為1:1的化合物的電子式是_____________________。

(7)寫出A、C、F三種元素按原子個數(shù)比1:1:1形成化合物的結(jié)構(gòu)式______________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知丁酸(結(jié)構(gòu)簡式為:CH3CH2CH2COOH)跟乙酸具有相似的化學(xué)性質(zhì),丁醇(結(jié)構(gòu)簡式為:CH3CH2CH2CH2OH)跟乙醇具有相似的化學(xué)性質(zhì):

試回答下列問題:

(1)寫出丁醇、丁酸與Na反應(yīng)的化學(xué)方程式:

丁醇+鈉:_____________________________________;

丁酸+鈉:_____________________________________

(2)寫出丁酸與丁醇的酯化反應(yīng)的化學(xué)方程式,注明反應(yīng)條件。

______________________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)上常用亞硝酸鈉(NaNO2)作媒染劑、漂白劑、鋼材緩蝕劑、金屬熱處理劑。某興趣小組用下列裝置制備NaNO2并探究NO、NO2的某一化學(xué)性質(zhì)(A中加熱裝置已略去)。

請回答下列問題:

(1)裝置A三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。

(2)用上圖中的裝置制備NaNO2,其連接順序?yàn)椋篴→_____________→h(按氣流方向,用小寫字母表示),此時活塞K1、K2如何操作_______________________。

(3)E裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________________________。

(4)通過查閱資料,NO2或NO可能與溶液中Fe2+發(fā)生反應(yīng)。某同學(xué)選擇上述裝置并按A→C→E順序連接,E中裝入FeSO4溶液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。

步驟②操作的目的是__________________;步驟③C瓶中發(fā)生的化學(xué)方程式為______________________________________;通過實(shí)驗(yàn)可以得出:___________(填“NO2、NO中的一種或兩種”)和溶液中Fe2+發(fā)生反應(yīng)使溶液呈深棕色。

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