【題目】足量鋅與濃H2SO4充分在加熱下反應生成會SO2和H2的混合氣體;鋅和稀硫酸反應只有H2生成,F(xiàn)有甲乙兩研究小組分別實驗探究:
(1)甲研究小組按下圖實驗驗證鋅與濃硫酸反應生成物中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,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反應方程式:_________________。
③裝置D中加入的試劑是__________。
④U型管G的作用為______________。
⑤有同學認為A、B間應增加圖中的甲裝置,該裝置的作用為__________。
⑥證明反應生成SO2和H2的實驗現(xiàn)象是_________________。
⑦若A中生成標準狀況下的氣體33.6L,將A反應后的溶液稀釋到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過程中的速率及能量的變化,進行以下實驗,分析影響反應速率的因素。
實驗時,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,說明在反應初期,閉合K時比斷開K時的反應速率快,主要原因是形成原電池反應速度快。
② 由水滴數(shù)102>78,說明在反應后期,斷開K時的反應速率快于閉合K時的反應速率,主要原因是_____________________________________。
③ 從能量轉換形式不同的角度,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入干燥管,干擾實驗 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 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,反應的化學能主要轉化成熱能;閉合K時,反應的化學能主要轉化成電能。
前者使溶液的溫度升得更高是主要影響因素,故反應速率更快
【解析】裝置A是用來 制備SO2的反應裝置,
二氧化硫可使品紅溶液褪色,B中品紅褪色,可檢驗二氧化硫的存在。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,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入干燥管,干擾實驗。
(1)①裝置A是用來 制備SO2的反應裝置,a、b分別為分液漏斗,圓底燒瓶。②裝置A是用來 制備SO2的反應裝置,反應方程式為:Zn+2H2SO4(濃) ZnSO4+2H2O+SO2↑ 。
③裝置D是干燥反應中產(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入干燥管,干擾實驗。
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,說明有水生成,即證明有氫氣產(chǎn)生。
⑦反應后測得溶液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·L-1
(2)①反應剛開始時,因閉合K時形成了原電池,故比斷開K時,反應產(chǎn)生氫氣的速率快;②到反應后期,先前斷開K時,溶液中的c(H+)較大,隨反應進行,溶液中c(H+)降低,故此時閉合K時反應速率較。③ 在該階段,斷開K時,反應的化學能主要轉化成熱能;使溶液的溫度升高,反應速率加快;而閉合K時,反應的化學能主要轉化成電能,產(chǎn)生氫氣速率就較慢。
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【題目】世界衛(wèi)生組織(WHO)將ClO2定為A級高效安全滅菌消毒劑,它在食品保鮮、飲用水消毒等方面有廣泛應用.ClO2屬于( )
A.酸 B.氧化物 C.堿 D.鹽
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【題目】根據(jù)下列實驗操作和現(xiàn)象所得到的結論正確的是
選項 | 實驗操作和現(xiàn)象 | 結論 |
A | 室溫下,向苯酚鈉溶液中通入足量CO2,溶液變渾濁。 | 碳酸的酸性比苯酚的強 |
B | 室溫下,向濃度均為0.1 mol·L–1的BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加Na2SO4溶液,出現(xiàn)白色沉淀。 | Ksp(BaSO4)<Ksp(CaSO4) |
C | 室溫下,向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液,再滴加幾滴淀粉溶液,溶液變藍色。 | Fe3+的氧化性比I2的強 |
D | 室溫下,用pH試紙測得:0.1mol·L–1 Na2SO3溶液的pH約為10;0.1mol·L–1 NaHSO3溶液的pH約為5。 | HSO3–結合H+的能力比 SO32–的強 |
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【題目】當光束通過下列分散系:①有塵埃的空氣、凇∠×蛩帷 、壅麴s水④ 豆?jié){,能觀察到丁達爾效應的是( )
A.①②
B.②③
C.①④
D.②④
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【題目】次磷酸(H3PO2)是一種精細磷化工產(chǎn)品,屬于一元弱酸,具有較強的還原性。下列有關說法正確的是
A.H3PO2溶于水的電離方程式為:H3PO23H++PO23-
B.H3PO2與過量NaOH溶液反應的離子方程式為:H3PO2+3OH-=PO23-+3H2O
C.將H3PO2溶液加入到酸性高錳酸鉀溶液中,H3PO2的氧化產(chǎn)物為H3PO4
D.用惰性電極電解NaH2PO2溶液,其陽極反應式為:H2PO2-4e-+2H2O =O2↑+4H+
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【題目】外圍電子排布式為3d104s1的元素在周期表中應位于( )
A. 第四周期ⅠB族 B. 第五周期ⅡB族
C. 第四周期ⅦB族 D. 第五周期ⅢB族
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【題目】有人設想將不溶的碳酸鈣通過特殊的加工方法使之變?yōu)榧{米碳酸鈣(即碳酸鈣粒子直徑是納米級),這將引起建筑材料的性能發(fā)生巨大變化,下列關于納米碳酸鈣的推測可能的是
A.納米碳酸鈣是與膠體相似的分散系
B.納米碳酸鈣分散到水中會產(chǎn)生丁達爾效應
C.納米碳酸鈣化學性質(zhì)已與原來碳酸鈣完全不同
D.納米碳酸鈣的粒子不能透過濾紙
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【題目】已知烴類有機物A能發(fā)生以下轉化關系:
(1)A的分子式為__________;B中含官能團名稱為______________;D的結構簡式為___________。
(2)寫出反應②的化學方程式:_________________________________________________。
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