科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解
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濃硫酸 |
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某研究性學習小組為了研究Cu與濃H2SO4的反應,設計如下實驗探究方案(裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出)
實驗選用細銅絲、98.3%H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CC14、NaOH溶液等藥品,銅絲被卷成螺旋狀,一端沒入濃H2SO4中,另一端露置在液面上方。
以下是該學習小組部分交流記錄及后續(xù)探究實驗的記錄。
材料一:小組交流滴錄
學生1:加熱前,無現(xiàn)象發(fā)生;加熱后,液面下銅絲變黑,產(chǎn)生氣泡,有細小黑色顆粒狀物質從銅絲表面進入濃硫酸中,黑色物質是什么?值得探究!
學生2:我也觀察到黑色顆粒狀物質,后來逐漸轉變?yōu)榛野咨腆w,我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO4。
學生3:你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑,而且試管上部內壁有少量淡黃色S固體凝
聚,會不會液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應,我查資料發(fā)現(xiàn):2Cu+S=Cu2S(黑色)。
材料二:探究實驗剪輯
實驗1:將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑,然后插入稀硫酸中,銅絲重新變得光亮,溶液呈藍綠色;將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑,然后插入稀硫酸中無變化。
實驗2:截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲,插入稀硫酸中無變化;將濃硫酸液面下方變黑的銅絲,插入稀硫酸、黑色明顯變淺,溶液呈藍綠色。
實驗3:將溶液中的黑色顆粒狀物質,經(jīng)過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱,然后冷卻,用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質量減少10%左右。
根據(jù)上述材料回答下列問題:
(1)D、E兩支試管中CC14的作用是 ;
(2)加熱過程中,觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧,起初部分煙霧在試管上部內壁析出淡黃色固體物質,在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時,淡黃色固體物質又慢慢地消失。寫出淡黃色固體消失的化學反應方程式: ;
(3)對A試管中的濃H2SO4和銅絲進行加熱,很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色,但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀。學生1猜想是由于SO2溶解度較大,生成了Ca(HSO3)2的緣故。請你設計實驗驗證學生1的猜想
;
(4)根據(jù)上述研究,結合所學知識,你認為液面下方銅絲表面的黑色物質成分是 ;(寫化學式)
(5)反應完全后稀釋溶液呈酸性,學生2猜想反應中濃硫酸可能過量,請你設計一個簡單的實驗以驗證稀釋后的溶液由于硫酸過量呈酸性, 。
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(17分)實驗室需要0.1 mol/L NaOH溶液450 mL,需要0.5 mol/L硫酸溶液500 mL.根據(jù)這兩種溶液的配制情況回答下列問題:
(1)如圖所示的儀器中配制溶液肯定不需要的是 (填序號),配制上述溶液還需用到的玻璃儀器是 (填儀器名稱).
(2)根據(jù)計算用托盤天平稱取NaOH的質量為 g.
(3)根據(jù)計算得知,所需質量分數(shù)為98%、密度為1.84 g/cm3的濃硫酸的體積為
mL(計算結果保留一位小數(shù)).如果實驗室有15 mL、20 mL、50 mL量筒,應選用 mL的量筒最好.配制過程中需先在燒杯中將濃硫酸進行稀釋,稀釋時操作方法是 。
(4)取用任意體積的所配0.5 mol/L硫酸溶液時,下列物理量中不隨所取體積的多少而變化的是(填字母)
A.溶液中H2SO4的物質的量 B.溶液的濃度
C.溶液中SO42-的數(shù)目 D.溶液的密度
(5)將所配制的稀H2SO4進行測定,發(fā)現(xiàn)濃度大于0.5mol/L。請你分析下列哪些操作會引起所配濃度偏大(填寫字母) 。
A.燒杯未進行洗滌
B.配制前,容量瓶中有少量蒸餾水
C.濃硫酸在燒杯中稀釋后,未冷卻就立即轉移到容量瓶中,并進行定容;
D.往容量瓶轉移時,有少量液體濺出
E.用量筒量取濃硫酸時,仰視量筒的刻度
F.在容量瓶中定容時俯視容量瓶刻度線
G.定容后塞上瓶塞反復搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線。
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