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3.某實驗小組同學為了探究銅與濃硫酸的反應,對教材中的裝置進行簡單改進,在大試管a中加了一根長玻璃導管(如圖,圖中夾持儀器和加熱儀器沒有畫出).
根據題意完成下列填空:
(1)試管c是尾氣吸收裝置,則其中的試劑是NaOH溶液
(2)應結束后在試管c的末端抽氣,目的是使生成的二氧化硫完全被吸收
(3)實驗中發(fā)現:在銅片表面有黑色固體生成,未見其他顏色.為了研究黑色固體的成分,他們進行了以下探究:
①甲同學猜想:黑色固體是未及溶解于酸的純凈的CuO.其猜想可用化學方程式表示為:
Cu+H2SO4(濃)$\stackrel{△}{→}$CuO+SO2↑+H2
②乙同學認為黑色固體除CuO外還可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是ac
a.Cu2S、CuS都是黑色的
b.Cu與濃H2SO4在加熱條件下反應還可能放出O2
c.濃硫酸是氧化劑,銅是還原劑,Cu化合價上升與S化合價下降有多種可能
(4)丙同學認可乙的觀點,并計劃通過實驗測定黑色固體的成分.查資料后得知CuO、Cu2S和CuS高溫灼燒后的最終殘留物均為紅色的Cu2O.他收集了部分銅片上的黑色固體,經洗滌、干燥、(填操作名稱)稱量后,得到固體質量為 0.483g;然后高溫灼燒、冷卻、稱量,得到固體質量為0.420g.
(5)丙同學確定黑色固體除CuO外肯定還含有CuS.

分析 (1)二氧化硫是污染性氣體,是酸性氧化物可以被氫氧化鈉溶液吸收;
(2)末端抽氣使污染性氣體二氧化硫全部被氫氧化鈉溶液吸收;
(3)①依據猜想黑色固體為氧化銅,則銅和濃硫酸反應生成氧化銅、二氧化硫和水,依據原子守恒電子守恒配平寫出;
②黑色固體除CuO外還可能含有黑色的固體Cu2S和CuS,依據氧化還原反應元素化合價升降分析判斷產物;
(4)固體從溶液中分離出來洗滌后需要洗滌、干燥稱重;
(5)利用極值法依據實驗過程中物質質量計算分析判斷.

解答 解:(1)試管c是尾氣吸收裝置,二氧化硫是污染性氣體,是酸性氧化物,需要用氫氧化鈉溶液吸收,
故答案為:NaOH溶液;
(2)裝置中會有剩余的二氧化硫氣體,不能排放到大氣中,反應結束后在試管c的末端抽氣是為了生成的二氧化硫全部被吸收,
故答案為:使生成的二氧化硫完全被吸收;
(3)①甲同學猜想:黑色固體是未及溶解于酸的純凈的CuO.化學方程式表示為Cu+H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+SO2↑+H2O,
故答案為:CuO+SO2↑+H2O;
②乙同學認為黑色固體除CuO外還可能含有Cu2S和CuS,
a.Cu2S、CuS都是黑色的可能含有,故a正確;
b.Cu與濃H2SO4在加熱條件下,銅做還原劑,濃硫酸做氧化劑,氧元素在硫酸中,所以反應不可能放出O2,故b錯誤;
c.濃硫酸是氧化劑,銅是還原劑,Cu化合價上升到+1價或+2價與S化合價下降從+6價變化為+4價,-2價等有多種可能,故c正確;
故答案為:ac;
(4)固體凈化是洗滌后、干燥、稱重,操作需要稱量至恒重,目的是減小誤差,故答案為:洗滌;干燥;
(5)假設0.483g都是CuO,經高溫灼燒后得到Cu2O 質量是0.4347,而現在只有0.420g,所以得出一定含有高溫灼燒后質量小于0.420g的物質,
假設0.483g都是Cu2S,高溫灼燒后,得到Cu2O質量0.4347g>0.420g,
假設0.483g都是CuS,高溫灼燒后,得到Cu2O質量0.36225g<0.420g,
所以黑色固體除氧化銅外還一定含有CuS,
故答案為:CuS.

點評 本題考查了濃硫酸性質的應用,題目難度中等,涉及銅與濃硫酸的反應及產物性質的探究、二氧化硫的性質及分析應用,試題側重考查學生的分析、理解能力.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.某化學課外活動小組通過實驗研究NO2的性質.
已知:2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O
任務1:利用如圖1所示裝置探究NO2能否被NH3還原(K1、K2為止水夾,夾持固定裝置略去).
(1)E裝置中制取NO2反應的離子方程式是Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O,
(2)A裝置中化學反應方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O,X物質為堿石灰.
(3)若NO2能夠被NH3還原,預期觀察到C裝置中的現象是C裝置中混合氣體顏色變淺.
(4)實驗過程中,未能觀察到C裝置中的預期現象.該小組同學從反應原理的角度分析了原因,認為可能是:
①NH3還原性較弱,不能將NO2還原;②在此條件下,NO2的轉化率極低;③在此條件下,該反應的化學反應速率極慢.
(5)此實驗裝置存在一個明顯的缺陷是缺少尾氣吸收裝置.
任務2:探究NO2能否與Na2O2發(fā)生氧化還原反應.
(6)實驗前,該小組同學提出三種假設.
假設1:二者不反應;
假設2:NO2能被Na2O2氧化;
假設3:NO2能被Na2O2還原.
(7)為了驗證假設2,該小組同學選用任務1中的B、D、E裝置,將B中的藥品更換為Na2O2,另選F裝置(如圖2所示),重新組裝,進行實驗.
①裝置的合理連接順序是(某些裝置可以重復使用)EDBDF或EDBF.
②實驗過程中,B裝置中淡黃色粉末逐漸變成白色.經檢驗,該白色物質為純凈物,且其他物質生成.推測B裝置中反應的化學方程式為2NO2+Na2O2═2NaNO3

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

7.有四種短周期元素,它們的結構、性質等信息如下表所述:
元素結構、性質等信息
A是短周期中(除稀有氣體外)原子半徑最大的元素,該元素的某種合金是原子反應堆的導熱劑
BB與A同周期,其最高價氧化物的水化物呈兩性
C元素的氣態(tài)氫化物極易溶于水,可用作制冷劑
D是海水中除氫、氧元素外含量最多的元素,其單質或化合物也是自來水生產過程中常用的消毒殺菌劑
請根據表中信息填寫:
(1)A原子的核外電子排布式
1s22s22p63s1
(2)B元素在周期表中的位置第三周期第ⅢA族;離子半徑:B小于A(填“大于”或“小于”).
(3)C原子的電子排布圖是,其原子核外有3個未成對電子,能量最高的電子為2p軌道上的電子,其軌道呈啞鈴形.
(4)D原子的電子排布式為1s22s22p63s23p5或[Ne]3s23p5,D-的結構示意圖是
(5)B的最高價氧化物對應的水化物與A的最高價氧化物對應的水化物反應的化學方程式為Al(OH)3+3HClO4═Al(ClO43+3H2O_,與D的氫化物的水化物反應的化學方程式為3HCl+Al(OH)3═AlCl3+3H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.某科研小組發(fā)現一種新型的有機物--全氟丙烷(C3F8),下列有關全氟丙烷的說法正確的是( 。
A.分子中三個碳原子可能處在同一直線上
B.它的五氯代物數目與三氯代物的數目相等
C.它屬于烴類
D.該物質易溶于水,難溶于有機物

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.下表為元素周期表中的一部分,列出10種元素在元素周期表中的位置.試用元素符號、離子符號或化學式回答下列問題.
ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
2
3
4
(1)10種元素中,化學性質最不活潑的是Ar;(填元素符號)
(2)①③⑤三種元素最高價氧化物對應水化物中,堿性最強的是NaOH;(填化學式)
(3)元素⑦的氫化物(10電子分子)的化學式為H2O;該氫化物常溫下和元素①的單質反應的化學方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(4)元素⑧的最高價氧化物對應水化物的化學式為H3PO4;元素⑨的最高正化合價為+7,氫化物的化學式為HCl;
(5)元素①和⑤的最高價氧化物對應的水化物相互反應的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.一定條件下的反應:PCl5(g)?PCl3(g)+Cl2(g)(正反應吸熱)達到平衡后,下列情況使PCl5分解率降低的是 。ā 。
A.溫度、體積不變,充入氬氣B.條件不變,對體系加熱
C.溫度、體積不變,充入氯氣D.溫度不變,增大容器體積

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.取a g某物質A,在氧氣中完全燃燒,使燃燒產物跟足量過氧化鈉反應,反應后固體的質量增加了b g.若b>a,則A為( 。
A.H2B.COC.C12H22O11D.C6H12O6

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.在下列化合物:①CH3-CH3  ②CH2=CH2  ③⑥CH3-CH═CH2   ⑦中,屬于環(huán)狀化合物的是③⑤⑦⑧⑨,屬于脂環(huán)化合物的是⑤⑦,屬于芳香化合物的是③⑧⑨,屬于脂肪烴的是①②④⑥.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

13.下列說法正確的是( 。
A.的名稱為2-甲基-4-乙基戊烷
B.互為同分異構體
C.糖類、油脂、蛋白質的水解產物都是非電解質
D.用浸泡過高錳酸鉀溶液的硅藻土保鮮水果

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