18．探究銅與濃硫酸反應(yīng)的裝置如圖所示．試驗(yàn)中觀察到：A中有白霧產(chǎn)生，銅片表面變黑并附著有細(xì)小黑色顆粒物；B中有白色沉淀物生成．

請(qǐng)回答下列問(wèn)
（1）證明有SO2生成的現(xiàn)象是品紅溶液褪色．
（2）寫(xiě)出銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（3）反應(yīng)結(jié)束后，為檢驗(yàn)A中有CuSO4生成，實(shí)驗(yàn)操作是：熄滅酒精燈并使A中溶液冷卻到室溫，將A中溶液緩慢地加入到裝有水的燒杯中，并不斷攪拌，溶液呈藍(lán)色．
（4）關(guān)于試管B中有白色沉淀生成的解釋，不合理的是C．
A．硫酸分解生成了SO3 B．硫酸在溫度高時(shí)揮發(fā)      C．SO2與氯化鋇溶液反應(yīng)生成BaSO3
（5）為證明附著在銅片上的黑色物質(zhì)含有硫元素，將洗滌后含黑色物質(zhì)的銅片，用足量濃硝酸溶解后，還應(yīng)選用的試劑是BaCl2溶液（填化學(xué)式）．
（6）若反應(yīng)結(jié)束時(shí)3.2g銅絲完全溶解，用中和滴定法測(cè)定剩余硫酸的物質(zhì)的量．將A中殘余液稀釋至1000mL，所需要的儀器有燒杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、膠頭滴管；若以NaOH溶液為試劑，以酚酞為指示劑，將使測(cè)定結(jié)果偏高（“偏高”、“偏低”、“無(wú)影響”）．（已知：酚酞變色范圍pH=8.0～10.0，Ksp[Cu（OH）2]=5.0×10-20）

分析 （1）二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色；
（2）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（3）硫酸銅溶于水溶液顯藍(lán)色；
（4）酸性條件下，SO2與氯化鋇溶液不反應(yīng)；
（5）黑色物質(zhì)含有硫元素，加硝酸溶解會(huì)生成硫酸根，根據(jù)檢驗(yàn)硫酸根的方法分析；
（6）根據(jù)溶液配制的操作分析；3.2g銅絲完全溶解，溶液中銅離子的物質(zhì)的量為0.05mol，配成1L溶液，則銅離子濃度為0.05mol/L，根據(jù)Ksp[Cu（OH）2]計(jì)算生成沉淀時(shí)溶液中氫氧根離子的濃度，根據(jù)酚酞變色范圍pH=8.0～10.0判斷是否有氫氧化銅沉淀，再分析測(cè)定結(jié)果的誤差．

解答 解：（1）二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色，當(dāng)C中品紅溶液褪色，說(shuō)明反應(yīng)中生成二氧化硫，故答案為：品紅溶液褪色；
（2）濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，其反應(yīng)的方程式為：Cu+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，
故答案為：Cu+2H2SO4（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
（3）硫酸銅溶于水溶液顯藍(lán)色，要檢驗(yàn)生成物中有硫酸銅，則熄滅酒精燈并使A中溶液冷卻到室溫，將A中溶液緩慢地加入到裝有水的燒杯中，并不斷攪拌，溶液呈藍(lán)色；
故答案為：將A中溶液緩慢地加入到裝有水的燒杯中，并不斷攪拌，溶液呈藍(lán)色；
（4）酸性條件下，SO2與氯化鋇溶液不反應(yīng)，所以B中出現(xiàn)變白色沉淀不可能是SO2與氯化鋇溶液反應(yīng)生成BaSO3；
故答案為：C；
（5）黑色物質(zhì)含有硫元素，加硝酸溶解會(huì)生成硫酸根，檢驗(yàn)硫酸根的試劑一般用BaCl2溶液；
故答案為：BaCl2溶液；
（6）配制1000mL溶液需要燒杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、膠頭滴管；3.2g銅絲完全溶解，溶液中銅離子的物質(zhì)的量為0.05mol，配成1L溶液，則銅離子濃度為0.05mol/L，Ksp[Cu（OH）2]=c（Cu2+）×c2（OH-），c（OH-）=$\sqrt{\frac{5.0×1{0}^{-20}}{0.05}}$=10-9mol/L，則pH=9時(shí)會(huì)有氫氧化銅沉淀生成，已知酚酞變色范圍pH=8.0～10.0，所以在滴定終點(diǎn)時(shí)會(huì)有氫氧化銅沉淀生成，則滴定時(shí)消耗的氫氧化鈉的體積偏大，所以測(cè)得結(jié)果偏高；
故答案為：1000mL容量瓶、膠頭滴管；偏高．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、物質(zhì)組成的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，為高考常�?jiàn)題型，難度中等，注意把握相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)原理．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

8．氮化硅是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，主要有α-氮化硅和β-氮化硅兩種晶型，它們都是由[SiN4]正四面體共用頂角原子構(gòu)成的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，β-氮化硅的結(jié)構(gòu)如圖所示：
用甘氨酸（H2NCH2COOH）或尿素[CO（NH2）2]作為燃料，硝酸銨（NH4NO3）為氧化劑，原硅酸為硅源，蔗糖為碳源，進(jìn)行反應(yīng)制備氮化硅．回答下列問(wèn)題：
（1）1mol甘氨酸分子中含有σ鍵的數(shù)目為9NA，組成該物質(zhì)的各元素第一電離能由小到大的順序?yàn)镠＜C＜O＜N．
（2）尿素分子中碳的雜化方式為sp2，尿素作配體時(shí)能作為配位原子的是O、N．
（3）NH4NO3中陰離子的空間構(gòu)型為平面三角形，由第1、2周期元素能成的與該陰離子互為等電子體的離子是CO32-．
（4）原硅酸的結(jié)構(gòu)為，若去掉氫原子后的剩余部分即Si44-（原硅酸根）為硅氧四面體結(jié)構(gòu)，頂角上的4個(gè)氧原子稱作“角氧”．3個(gè)硅氧四面體彼此用3個(gè)角氧相連后，形成離子的化學(xué)式為Si3O96-．n個(gè)硅氧四面體彼此用4個(gè)角氧連接后形成的物質(zhì)的化學(xué)式是SiO2．
（5）β-氮化硅晶體類型為原子晶體，判斷的理由是硅和氮以共價(jià)鍵結(jié)合的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

9．實(shí)驗(yàn)室用含有雜質(zhì)（FeO、Fe2O3）的廢CuO制備膽礬晶體，經(jīng)歷了下列過(guò)程（已知 Fe3+在 pH=5時(shí)沉淀完全）．其中分析錯(cuò)誤的是（　�。�
A．步驟②發(fā)生的主要反應(yīng)為：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
B．步驟②可用氯水、硝酸等強(qiáng)氧化劑代替H2O2
C．步驟③用 CuCO3代替CuO也可調(diào)節(jié)溶液的pH
D．步驟⑤的操作為：向漏斗中加人少量冷的蒸餾水至浸沒(méi)晶體，待水自然流下，重復(fù)操作 2～3次

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

6．鈧為稀土元素，稱為“光明之子”，新型鈧鈉燈充入鹵化鈧用于照明．
Ⅰ．用Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅰ4表示鈧的電離能，其數(shù)據(jù)如圖1．
（1）與鈧同周期且含有相同未成對(duì)電子數(shù)的非金屬元素為Br（填元素符號(hào)）．
（2）$\frac{{I}_{2}}{{I}_{1}}$＜$\frac{{I}_{4}}{{I}_{3}}$（填“＞”或“＜”）．
（3）氯化鈉晶體熔點(diǎn)高于氯化鉀，其原因?yàn)殁c離子半徑小于鉀離子，氯化鈉晶格能大于氯化鉀，所以氯化鈉熔點(diǎn)高．
Ⅱ．提鈧工藝中常用草酸法精制，草酸鈧絡(luò)鹽的熱重?cái)?shù)據(jù)如下表：
草酸鈧絡(luò)鹽溫度區(qū)間（K）質(zhì)量（g）
Sc2（C2O4）3•6H2O2980.462
383～423 0.372 
463～508 0.354 
583～8730.138
（4）H2O分子中O原子提供sp3雜化軌道形成H-O σ鍵．
（5）按草酸鈧絡(luò)鹽失水時(shí)所克服的作用力大小不同，Sc2（C2O4）3•6H2O中的水分子可以分為2種．
（6）Sc2（C2O4）3•6H2O從583K加熱到873K，斷裂的化學(xué)鍵類型為離子鍵、共價(jià)鍵．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

13．常溫下，下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）
A．1.0mol•L-1NaClO溶液中：Fe2+、K+、I-、Cl-
B．使甲基橙變紅色的溶液：Mg2+、K+、SO42-、NO3-
C．0.1 mol•L-1NaAlO2 溶液：H+、Na+、Cl-、SO42-
D．由水電離出的c（OH-）=1×10-12mol•L-1的溶液中：NH4+、HCO3-、Na+、Cl-

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

3．H2O2、NH3都是用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品．
I．某實(shí)驗(yàn)小組以H2O2分解為例，研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對(duì)反應(yīng)速率的影響．在常溫下按照以下方案完成實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)編號(hào)反應(yīng)物催化劑
①10mL2%　H2O2溶液無(wú)
②10mL5%　H2O2溶液無(wú)
③10mL5%　H2O2溶液1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液
④10mL5%　H2O2溶液+少量HCl溶液1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液
⑤10mL5%　H2O2溶液+少量NaOH溶液1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液
（1）實(shí)驗(yàn)①和②的目的是探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響．
（2）實(shí)驗(yàn)③④⑤中，測(cè)得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1．分析圖1能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是堿性環(huán)境能增大H2O2分解的速率，酸性環(huán)境能減小H2O2分解的速率．
（3）加入0.1g MnO2粉末于50mL H2O2溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖2所示．反應(yīng)速率變化的原因是H2O2溶液的濃度逐漸減小，則H2O2的初始物質(zhì)的量濃度為0.11mol/L（保留兩位有效數(shù)字）．
Ⅱ．（1）工業(yè)上用N2和H2合成氨．已知：
N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-a kJ•mol-1
2H2O（1）?2H2（g）+O2（g）△H=+b kJ•mol-1
則NH3被O2氧化為N2和H2O的熱化學(xué)方程式為4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（1）△H=（2a-3b）kJ•mol-1．
（2）NH3能被H2O2氧化生成無(wú)毒氣體和水．
①此反應(yīng)可設(shè)計(jì)原電池，在堿性條件下負(fù)極的電極反應(yīng)方程式為2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．
②利用上述原電池，用惰性電極電解l00mL 0.5mol•L-1的CuSO4溶液，電解反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Cu↓+O2↑+4H+．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

10．運(yùn)用化學(xué)原理知識(shí)研究化學(xué)對(duì)于人類的生產(chǎn)生活、科研意義重大．
（1）工業(yè)上以黃銅礦（主要成分：CuFeS2，其中S為-2價(jià)）為原料，采用火法熔煉工藝生產(chǎn)粗銅．CuFeS2中Fe的化合價(jià)為+2，熔煉過(guò)程中所得爐渣的主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2，Al2O3等，若要利用爐渣制取鐵紅，下列實(shí)驗(yàn)操作不需要的是C（填寫(xiě)字母代號(hào)）．
A．溶解    B．過(guò)濾    C．蒸發(fā)結(jié)晶    D．灼燒
（2）Mg（OH）2是水垢的主要成分之一，用氯化銨溶液浸泡：可以溶解Mg（OH）2，請(qǐng)結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋其原因溶液中存在Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH-（aq），加入氯化銨溶液浸泡時(shí)，發(fā)生NH4++OH-=NH3•H2O，平衡右移，促進(jìn)Mg（OH）2的溶解．
（3）研究發(fā)現(xiàn)CuCl2溶液中銅、氯元素的存在形式為Cu（H2O）42+、CuCl42-，電解CuCl2溶液一段時(shí)間，陽(yáng)極產(chǎn)生2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）黃綠色氣體，陰極析出紅色物質(zhì)，試計(jì)算該過(guò)程中共轉(zhuǎn)移電子0.2mol，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)至原濃度，應(yīng)向電解后的溶液中加入13.5gCuCl2．
（4）以硼氫化合物NaBH4（B元素的化合價(jià)為+3價(jià)）和H2O2作原料的燃料電池，負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2．其工作原理如圖丙所示．電池放電時(shí)Na+由a（填寫(xiě)“a”或“b”，下同）極區(qū)移向b極區(qū)，該電池的負(fù)極反應(yīng)式為BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．X、Y、Z、W為周期表中前20號(hào)元素中的四種，原子序數(shù)依次增大，W、Y為金屬元素，X原  子的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的3倍，Y、Z位于同周期，Z單質(zhì)是一種良好的半導(dǎo)體．W能與冷水劇烈反應(yīng)，Y、Z原子的最外層電子數(shù)之和與X、W原子的最外層電子數(shù)之和相等．下列說(shuō)法正確的是（　　）
A．原子半徑：W＞Z＞Y＞XB．氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：X＜Z
C．最外層電子數(shù)：Y＞W(wǎng)D．Y、z的氧化物都是兩性氧化物

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

8．可逆反應(yīng)在一定條件下達(dá)到化學(xué)反應(yīng)限度時(shí)（　　）
A．正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率相等B．正反應(yīng)速率與逆反應(yīng)速率均為零
C．反應(yīng)物和生成物濃度相等D．反應(yīng)停止了

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