10.過量的銅與濃硫酸在加熱條件下的反應(yīng)會因硫酸濃度下降而停止.為測定反應(yīng)殘余清液中硫酸的濃度,探究小組同學(xué)提出的下列實驗方案:
甲方案:與足量BaCl2溶液反應(yīng),稱量生成的BaSO4質(zhì)量.
乙方案:與足量鋅反應(yīng),測量生成氫氣的體積.
回答下列問題:
(1)判定甲方案不可行,理由是加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根離子的量,而不能求出剩余硫酸的濃度.
(2)甲同學(xué)用圖1所示裝置進行乙方案的實驗.
①檢查此裝置氣密性的方法連接裝置后,向量氣管右端注水,直到左右兩邊管子形成一段液面差,一段時間后液面差不變
②使Y形管中的殘余清液與鋅粒反應(yīng)的正確操作是將鋅粒轉(zhuǎn)移到稀硫酸中.殘余清液與鋅;旌虾蟮默F(xiàn)象表面析出暗紅色固體,有大量氣泡,鋅粒部分溶解
③反應(yīng)完畢,每間隔1分鐘讀取氣體體積、氣體體積逐漸減小,直至體積不變.氣體體積逐次減小的原因是反應(yīng)是放熱的,氣體未冷卻(排除儀器和實驗操作的影響因素).

(3)乙同學(xué)擬選用圖2實驗裝置完成實驗:
①你認為最簡易的裝置其連接順序是:A接E接D接G(填接口字母,可不填滿.)
②實驗開始時,先打開分液漏斗上口的玻璃塞,再輕輕打開其活塞,一會兒后殘余清液就不能順利滴入錐形瓶.其原因是鋅與殘余清液中硫酸銅反應(yīng)生成銅,銅鋅形成原池,使鋅與硫酸反應(yīng)速率加快,反應(yīng)生成大量氣體且放熱,導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強增大.
③乙同學(xué)滴入錐形瓶中的殘余清液體積為aml,測得量筒中水的體積為bml(假設(shè)體系中氣體為標準狀況),殘余清液中硫酸的物質(zhì)的量濃度的表達式$\frac{b-a}{22.4a}$(用a、b表示)
④某學(xué)生想用排水法收集氫氣,并檢驗其純度,應(yīng)選擇圖3集氣裝置B(填A(yù)或B)

分析 (1)加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根離子的量,而不能求出剩余硫酸的濃度;
(2)①用液壓法檢驗裝置氣密性,連接裝置后,向量氣管右端注水,直到左右兩邊管子形成一段液面差,一段時間后液面差不變;②將固體加入液體中,Zn粒與銅離子反應(yīng)生成銅單質(zhì),并且生成氣體,實驗現(xiàn)象是表面析出暗紅色固體,有大量氣泡,鋅粒部分溶解;③此反應(yīng)為放熱反應(yīng),氣體受熱膨脹,未冷卻;
(3)①測量氫氣的體積,最簡易的裝置其連接順序EDG;②鋅與殘余清液中硫酸銅反應(yīng)生成銅,銅鋅形成原池,使鋅與硫酸反應(yīng)速率加快,反應(yīng)生成大量氣體且放熱,導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強增大;③根據(jù)題意可知,1mol硫酸能生成1mol氫氣,故b-a就是氫氣的體積,所以殘余清液中硫酸的物質(zhì)的量濃度為(b-a)/22.4a;④排水法收集氫氣,氫氣密度比空氣小,所以短進.

解答 解:(1)沒有溶液的體積,加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根離子的量,而不能求出剩余硫酸的濃度;
故答案為:加入足量的BaCl2溶液只能求出硫酸根離子的量,而不能求出剩余硫酸的濃度;
(2)①用液壓法檢驗裝置氣密性,連接裝置后,向量氣管右端注水,直到左右兩邊管子形成一段液面差,一段時間后液面差不變
故答案為:連接裝置后,向量氣管右端注水,直到左右兩邊管子形成一段液面差,一段時間后液面差不變;
②將固體加入液體中,Zn粒與銅離子反應(yīng)生成銅單質(zhì),并且生成氣體,實驗現(xiàn)象是表面析出暗紅色固體,有大量氣泡,鋅粒部分溶解
故答案為:Zn粒 稀硫酸,表面析出暗紅色固體,有大量氣泡,鋅粒部分溶解;
③此反應(yīng)為放熱反應(yīng),氣體受熱膨脹,未冷卻;故答案為:反應(yīng)是放熱的,氣體未冷卻;
(3)①測量氫氣的體積,最簡易的裝置其連接順序EDG;故答案為:EDG;
②鋅與殘余清液中硫酸銅反應(yīng)生成銅,銅鋅形成原池,使鋅與硫酸反應(yīng)速率加快,反應(yīng)生成大量氣體且放熱,導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強增大
故答案為:鋅與殘余清液中硫酸銅反應(yīng)生成銅,銅鋅形成原池,使鋅與硫酸反應(yīng)速率加快,反應(yīng)生成大量氣體且放熱,導(dǎo)致錐形瓶內(nèi)壓強增大;
③根據(jù)題意可知,1mol硫酸能生成1mol氫氣,故b-a就是氫氣的體積,所以殘余清液中硫酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{b-a}{22.4a}$;
故答案為:$\frac{b-a}{22.4a}$;
④排水法收集氫氣,氫氣密度比空氣小,所以短進;
故答案為:B.

點評 本題考查了銅與濃硫酸的相關(guān)知識,探究實驗方法,裝置的特征分析,流程反應(yīng)和試劑作用是解題關(guān)鍵,題目難度中等,熟悉裝置及裝置中每部分的作用是解答本題的關(guān)鍵.

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:解答題

18.如圖1組裝了一個原電池裝置來探究原電池工作原理,請回答下列問題:
(1)該原電池中,正極為Zn,所發(fā)生的電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+;,負極為Cu,所發(fā)生的電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑;
(2)銅電極上能觀察到的現(xiàn)象為有氣泡生成;
(3)原電池外部電流方向為Cu電極→Zn電極;
(4)為了探究原電池的組成條件組裝了如圖2的四個裝置,燒杯中盛放的都是稀硫酸,分析能在銅電極上能產(chǎn)生氣泡的是A

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.下圖是元素周期表的一部分,針對表中的①~⑩種元素,用元素符號或化學(xué)式回答相關(guān)問題:
   族 周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0
(1)在這些元素中,化學(xué)性質(zhì)最不活潑的原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
(2)這些元素中的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中,酸性最強的是HClO4,堿性最強的是KOH.
(3)⑤的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.⑤的氫氧化物與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(4)將⑦單質(zhì)通入③與⑩組成的化合物中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2Br-=2Cl-+Br2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

18.下列各組物質(zhì)中,既都含有共價鍵,卻又都不屬于共價化合物的一組是(  )
A.Na2O2 Na2OB.KClO NaOHC.Br2 HBrD.HF H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.圖Ⅰ是NO2(g)+CO(g)?CO2(g)+NO(g)反應(yīng)過程中能量變化的示意圖.一定條件下,在固定容積的密閉容器中該反應(yīng)達到平衡狀態(tài).當改變其中一個條件X,變量Y隨X的變化關(guān)系曲線如圖Ⅱ所示.下列有關(guān)說法正確的是( 。
A.一定條件下,向密閉容器中加入1 mol NO2(g)與1 mol CO(g)放出234 kJ熱量
B.若X表示CO的起始濃度,則Y表示的可能是NO2的轉(zhuǎn)化率
C.若X表示溫度,則Y表示的可能是CO2的物質(zhì)的量濃度
D.若X表示反應(yīng)時間,則Y表示的可能是混合氣體的密度

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.根據(jù)下表給出的幾種物質(zhì)的熔、沸點數(shù)據(jù)判斷下列說法中錯誤的是( 。
晶體NaClMgOAlBr3SiCl4共價化合物R
熔點(℃)801285297.5-701723
沸點(℃)14133600263.3572230
A.SiCl4是分子晶體B.MgO比NaCl的晶格能大
C.R是原子晶體D.AlBr3為離子晶體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.下列物質(zhì)的水溶液中,加入Ba(OH)2溶液后,原溶液中陰、陽離子都減少的是(  )
A.CuSO4B.Ca(NO32C.Na2CO3D.FeCl3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.氯元素的天然同位素有${\;}_{17}^{35}$Cl和${\;}_{17}^{37}$Cl.氯元素的相對原子質(zhì)量為35.45,則天然氯元素中${\;}_{17}^{35}$Cl和${\;}_{17}^{37}$Cl的原子數(shù)目之比約為( 。
A.3:1B.1:3C.3:2D.4:1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.能源問題十分緊迫,化石燃料來源有限且終會枯竭,其燃燒產(chǎn)物的排放引起的溫室效應(yīng)讓人憂心忡忡;石油價格普遍上漲;新能源的開發(fā)成為急需研究的課題.那么新的替代能源主要包括( 。
①核能   ②柴草   ③煤炭   ④石油   ⑤氫能   ⑥太陽能   ⑦水煤氣   ⑧天然氣.
A.②③④⑦B.①⑤⑥C.②④⑦⑧D.①②⑥

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同步練習(xí)冊答案