浓硫酸在高中化学实验中有着很重要的作用
(1)①铜与浓硫酸反应实验时,发现试管底部有白色固体并夹杂有少量黑色固体。倒去试管中的浓硫酸,将剩余固体(含少量浓硫酸)倒入盛有少量水的烧杯中,发现所得溶液为蓝色,黑色固体未溶解。过滤、洗涤后,向黑色固体中加入过量浓硝酸,黑色固体溶解,溶液呈蓝色,所得溶液加BaCl2溶液后有白色沉淀生成。则黑色固体中含有________元素。
②实验室利用浓硫酸分别与氯化钠固体和碘化钾固体加热反应制取所需物质,分析这两个反应中浓硫酸作用的异同点:_________________________________ 。
(2)探究浓硫酸的吸水性。某同学把98%的硫酸10mL和63.3%的硫酸(用10mL 98%的硫酸与10mL水配成)约20mL分别放入两个相同的大表面皿中,根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图。由右图曲线你能得到的实验结论有哪些?(写两点)______、_______________。
(3)苯与浓硝酸、浓硫酸制硝基苯的实验中,三种原料混合的顺序是_____________;要得到纯净的硝基苯,需经过:水洗 → 5%NaOH溶液洗涤 → 水洗 → 无水CaCl2干燥→________(填写操作),得到纯硝基苯。
(4)探究浓硫酸在生成乙酸乙酯反应中的作用。
问题提出:浓硫酸存在条件下酯化反应是否进行得更快。
设计实验:____________________。实验现象:___________________ 。
(5)浓硫酸与蔗糖反应的演示实验装置修改如下:实验时在大试管中先放入2g细小颗粒的蔗糖,滴加2—3滴碳酸钠浓溶液,再加入1.5mL 98%的浓硫酸,迅速塞紧带干燥管的单孔橡皮塞。可以看到,蔗糖迅速变黑,体积急剧膨胀,形成多孔海绵状固体物质——“黑面包”。分析实验效果更加明显的原因:____________________________________________________ 。
(6)苯分子等芳香烃化合物里的氢原子被硫酸分子里的磺酸基(—SO3H)所取代的反应,称为磺化反应。浓硫酸有时也用SO3代替浓硫酸,其优点是____________________、__________________。(至少写出两点)
用浓硫酸吸收SO3可得发烟硫酸(H2SO4·SO3)。某化工厂用1.5m3 98.3%的浓硫酸(密度为1.84g/mL)吸收SO3形成发烟硫酸,再与水混合,可得到95%的硫酸(密度为1.79g/mL)________m3(保留2位小数)。
如图装置中,容器甲内充入0.1mol NO气体,干燥管内装有一定量Na2O2,从A处缓慢通入CO2气体.恒温下,容器甲中活塞缓慢由D向左移动,当移至C处时容器体积缩小至最小,为原体积的9/10,随着CO2的继续通入,活塞又逐渐向右移动。(不考虑活塞的摩擦)
已知:2Na2O2+2CO2→2Na2CO3+O2
(1)已知当活塞移至C处时,干燥管中物质的质量增加了2.24g。
①此时,通入标准状况下的CO2气体为 L。
②容器甲中NO2转化为N2O4的转化率是 。
③活塞移至C处后,继续通入a mol CO2,此时活塞恰好回至D处.则a值必 0.01(填大于、小于、等于),其理由是 。
(2)若改变干燥管中Na2O2的量,要通过调节甲容器的温度及通入的量CO2,使活塞发生从D到C,又从C到D的移动,则Na2O2的质量最小值应大于 g。
将晶体X加热分解,可得A、B、D、E、F和水六种产物,其中A、B、D都是中学化学中常见的氧化物,气体E是单质F所含元素的氢化物。
(1)A能溶于强酸、强碱,写出A与强碱溶液反应的离子方程式 。
(2)B、D都是酸性氧化物且组成元素相同,D溶于水得强酸,则B、D分子中除氧元素外所含另一种元素在周期表中的位置是 。
(3)E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,实验室制取E气体的化学方程式为 ,制得的气体可用如图所示装置收集,则气体应从 (填“A”或“B”)通人。
(4)由各分解产物的物质的量之比推测X的组成类似于明矾,若向X的浓溶液中滴加浓NaOH溶液至过量,现象依次为 、 。
(5)取一定量的X晶体分解,若生成F 1 mol,则必同时生成 物质 mol.
A、B、C、X是中学化学常见物质,均由短周期元素组成,转化关系如图所示。若A、B、C的焰色反应均呈黄色,水溶液均为碱性。
①A中所含有的化学键是_____________, X属于的晶体类型是_________。
②将4.48 L(标准状况下)X通入100mL 3 mol/L A的水溶液后,溶液中发生的离子反应方程式为______。
③自然界中存在B、C和H2O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100mL溶液,测得溶溶中金属阳离子的浓度为0.5 mol/L。若取相同质量的固体加热至恒重,剩余固体的质量为______ g
钙、镁、铝等的化合物在生产生活中有着广泛的应用。甲、乙两研究小组分别对石灰乳吸收硝酸工业的尾气、碱式碳酸镁铝[MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O]的有关问题进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲组利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得有广泛应用的Ca(NO2)2,其部分实验流程如下:
①大量氮氧化物排放到空气中,会破坏臭氧层,形成酸雨等,由氮氧化物形成的酸雨称为是_________(填“硫酸”或“硝酸”)型酸雨。过滤操作中,需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_______________。
②上述流程中采用“气一液逆流接触”吸收(尾气从吸收塔底进入,石灰乳从吸收塔顶喷淋),其目的是_________________;滤渣可循环使用,滤渣的主要成分是________。
(2)乙组查阅有关资料知道碱式碳酸镁铝受热容易分解,因此在生产生活中常用作塑料阻燃剂。
①MgaAlb(OH)c(CO3)d·xH2O中a、b、c、d的代数关系式为______________________。
②根据你的理解,你认为碱式碳酸铝镁具有阻燃作用的可能原因主要是由于其受热分解需吸收大量热量和_______________________________。
③为确定碱式碳酸铝镁的组成,进行如下实验:准确称取6.780 g样品与足量稀盐酸充分反应,生成CO2 1.120 L(已换算成标准状况下)。另取一定量样品在空气中加热,样品的固体残留率随温度的变化如图所示(样品在270℃时已完全失去结晶水,600℃以上残留固体为金属氧化物的混合物)。
注意:固体残留率是指。则在270℃~600℃之间,物质受热分解放出的气体是__________(填化学式)。6.780 g样品中,除结晶水外还含有的氢原子的物质的量是__________mol。
中学化学中的一些常见物质有下图转化关系(部分产物未给出)。其中A的焰色呈黄色,D常温下为黄绿色气体,反应③为侯氏制碱法反应原理之一,E是常见的金属。
回答下列问题。
(1)F的电子式为 。
(2)G的化学式为 。
(3)写出反应①的化学方程式 。
(4)写出反应②的离子方程式 。
A、B是中学化学常见的化合物,它们各由两种元素组成;乙为元素R组成的单质,它们之间存在如图所示关系。根据要求回答问题:
(1)上图三个反应中,属于氧化还原反应的有 个。
(2)若元素R与氧同主族,下列事实能说明R与氧的非金属性相对强弱的有 。
A.还原性:H2R>H2O B.酸性:H2R>H2O
C.稳定性:H2R<H2O D.沸点:H2R<H2O
(3)若化合物B常温下为气体,其水溶液呈碱性(答题必须用具体物质表示)。
①化合物B的电子式为______;其水溶液呈碱性的原因是 (用离子方程式表示)。
反应III的化学方程式为______________________。
②化合物B可与O2组成燃料电池(氢氧化钾溶液为电解质溶液),其反应产物与反应Ⅲ相同。写出该电池负极的电极反应式______________________。
③当1mol的化合物B分别参与反应Ⅱ、Ⅲ时,热效应为△H1和△H2,则反应Ⅰ的热化学方程式为______________(注:反应条件相同、所有物质均为气体)。
(10分) A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如下的反应关系:
(1)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气的主要成分,写出该反应的化学方程式:__________________________________。
(2)若D物质具有两性,②、③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置:__________________。
(3)若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐,两种物质中钠、氧外的元素为同一主族,且溶液均显碱性。写出②反应的化学方程式:__________________________________。
(4)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②、⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写出该反应的离子方程式:__________________________。
(5)若A为淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质. B与C可反应生成A。请写出B的电子式______________。
Ⅰ:现有如下物质:①酒精、②铜、③氢氧化钡、④氨气、⑤蔗糖、 ⑥高氯酸、⑦碳酸氢钠、⑧磷酸、⑨硫化氢、⑩Al2(SO4)3。请用物质的序号填写下列空白
(1)属于强电解质的有: 。
(2)液态时能导电且为物理变化的有: 。
(3)⑦在水溶液的电离方程式为 。
Ⅱ:A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物,A是单质。它们之间有如下的反应关系:
(1)若A是淡黄色固体,C、D是氧化物,且C是造成酸雨的主要物质。处理C物质可得到有价值的化学品,写出该化学品中的1种酸和1种盐的名称 、 。
(2)若B是气态氢化物,C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。B与C在一定条件下反应生成的A是大气主要成分,写出该反应的化学方程式 。
(3)若D物质具有两性,②③反应均要用强碱溶液,④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。判断单质A的元素在周期表中的位置是___ _____。写④反应离子方程 。
(4)若A是应用最广泛的金属。④反应用到A,②⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板,写该反应的离子方程式 。
向100 mL NaOH溶液中通入CO2充分反应后,在减压和较低温度下,小心地将溶液蒸干,得到白色固体M。通入二氧化碳的体积V(标准状况下)与M的质量W的关系如图
所示。请回答下列问题:
(1)b点时M的组成成分为______________________。
(2)若要使b点生成的盐的质量变为8.4 g,则应继续向溶液中通入二氧化碳________L(标准状况下)。
(3)若向生成的7.16 g盐的溶液中加入一定量的某物质,充分反应后,减压低温蒸发得到纯净的碳酸钠固体(无结晶水)8.4 g。
①若只加入0.03 mol某物质,则加入的物质可以是________或________;
②若只加入0.06 mol某物质,则加入的物质可以是________、________或________。
(4)常温下,同浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH
都大于7,二者中________的pH更大,理由是________________________;0.1 mol·L-1碳酸钠溶液中离子浓度的大小关系是________;向碳酸氢钠溶液中逐滴滴入氢氧化钡溶液,发生反应的离子方程式为________。
在下图所示的一些常见单质、化合物等物质之间的转化关系中(有些反应的条件和部分物质未全部列出),已知在常温常压下,F为红棕色气体;L为白色不溶于水的固体,它既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应;G是硝酸;J是无色气体,且能够使燃着的木条熄灭;A为金属单质,其氧化物具有两性;D为非金属气态单质,是大气中含量最多的物质;H为非金属固态单质,其原子核中有6个质子。
(1)化合物C的化学式为______________。
(2)物质I在生产生活中的用途有_______________(任答一条)。
(3)写出E+氧气→F的化学方程式:_________________________________________。
(4)写出A与稀盐酸反应的离子方程式:_____________________________________。
日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于98.2%,而天然铝土矿的氧化铝含量为50%~70%,杂质主要为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等。工业生产铝锭的工艺流程示意图如下:
一些氢氧化物沉淀的pH如下表:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀pH(离子初始浓度0.01 mol/L) |
4 |
2.3 |
10.4 |
完全沉淀pH(离子浓度<10-5 mol/L) |
5.2 |
4.1 |
12.4 |
请回答下列问题:
(1)加入盐酸时,氧化铝发生反应的离子方程式为________________。
(2)实验室进行步骤②③④的操作名称为________。
(3)固体A的化学式为________,物质C的化学式为________;溶液中的Na+、Ca2+、Mg2+是在步骤________中分离出去的。
(4)步骤③调节pH的数值范围为________,步骤④调节pH的数值范围为________。
(5)步骤⑥反应的化学方程式为________。
某同学对Cl2与KI溶液的反应进行了实验探究。反应装置如下:
通入氯气一段时间,KI溶液变为黄色。继续通入氯气一段时间后,溶液黄色褪去,变为无色。继续通入氯气,最后溶液变为浅黄绿色。
(1)已知I2+I- I3- ,I2、I3-在水中均呈黄色。为确定黄色溶液的成分,进行了以下实验。
|
操作 |
实验现象 |
a |
取2~3 mL黄色溶液,加入足量CCl4, 振荡静置。 |
CCl4层呈紫红色, 水层显浅黄色。 |
b |
取2~3 mL饱和碘水,加入足量CCl4, 振荡静置。 |
CCl4层呈紫红色,水层几近无色。 |
① 实验b的目的是 。
② 根据实验a中,水层中含有的粒子有 。
③ 实验a中水溶液颜色变浅的原因是 。
④ 为保证实验的严谨性,在实验a、b的基础上,需补充一个实验,该实验为 。
(2)通入氯气,溶液由黄色变为无色,是因为氯气将I2氧化。已知1 mol Cl2可氧化0.2 mol I2,该反应的化学方程式是 。
(3) 根据上述实验,请预测向淀粉-KI溶液中持续通入氯气,可能观察到的现象为 。
某溶液中可能含有OH-、CO32—、AlO2—、SiO32—、SO42—、K+、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子,当向溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时,生成沉淀的物质的量与加入盐酸体积的关系如图所示[已知:AlO2—+HCO3—+H2O=Al(OH)3↓+CO32—]。回答下列问题:
(1)原混合溶液中一定含有的离子是________;
(2)AB段反应的离子方程式是__________________________;
(3)AB段和盐酸反应的离子与BC段和盐酸反应的物质的物质的量之比为______________。
某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行系列实验,实验时将药品A逐滴加入到固体B中,请根据下列实验回答问题:
(1)若A为水,B为过氧化钠,C中盛有稀硫酸和FeCl2混合溶液,旋开 活塞E后,C中溶液颜色变化为 ,烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
(2)若A为盐酸、B为大理石(主要成分为CaCO3粉末)、C中盛有水玻璃,则小试管中的现象是 ,固体的主要成分为(写化学式)_________________。
(3)利用上述装置可以验证SO2的性质, 若A为浓硫酸,B为亚硫酸钠粉末,那么C中盛有 溶液时可验证其具有漂白性;而C中盛有 溶液时可验证其具有还原性(各填一种物质名称)。