完整版提高题专题复习硫及其化合物 练习题及答案(1)
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完整版提高题专题复习硫及其化合物练习题及答案
一、选择题
1.下列图象表示的意义与相关的化学反应完全正确的是
A.向FeCl3溶液中不断加入铁粉
B.Fe(OH)2固体露置在空气中质量的变化
C.25℃时,向Cl2水溶液中通入二氧化硫(生成两种常见的酸)
D.向AlCl3溶液中不断滴入烧碱溶液
【答案】A
【分析】
A. 向FeCl3溶液中不断加入铁粉,反应生成FeCl2;
B. Fe(OH)2固体露置在空气中最终会被氧化为Fe(OH)3;
C. 向Cl2水溶液中通入二氧化硫,反应生成盐酸和硫酸;
D. 向AlCl3溶液中不断滴入烧碱溶液一开始沉淀逐渐生成,当加入的烧碱溶液过量时,沉淀逐渐溶解。
【详解】
A. 向FeCl3溶液中不断加入铁粉,反应生成FeCl2,Cl-的质量不发生变化,溶液的质量逐渐增大,因此Cl-的质量分数减小,A项正确;
B. Fe(OH)2固体露置在空气中最终会被氧化为Fe(OH)3,质量增加,B项错误;
C. 向Cl2水溶液中通入二氧化硫,反应生成盐酸和硫酸,c(H+)逐渐增大,pH逐渐减小,但Cl2水中存在H+,因此起始时pH不是7,C项错误;
D. 向AlCl3溶液中不断滴入烧碱溶液一开始沉淀逐渐生成,当加入的烧碱溶液过量时,沉淀逐渐溶解,且用于沉淀的烧碱和用于溶解Al(OH)3的少见的物质的量之比为3:1,D项错误;
答案选A。
【点睛】
解答本题的难点是可溶性铝盐溶液与NaOH溶液反应的图像
滴加顺序向Al3+中滴加OH-
现象立即产生白色沉淀→渐多→最多→渐少→消失
图像
离子方程式OA段Al3++3OH-=Al(OH)3↓
AB段Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O
2.一定量的SO2与NaOH溶液反应,所得产物中含有Na2SO3和NaHSO3,物质的量之比为2∶3,则参加反应的SO2与NaOH的物质的量之比为()
A.1∶2 B.3∶5 C.5∶7 D.8∶11
【答案】C
【详解】
假设Na2SO3和NaHSO3的物质的量分别为x、y,由原子守恒可知,则SO2的物质的量为
x+y,NaOH的物质的量为2x+y;由于x:y=2:3,则参加反应的SO2与与NaOH的物质的
量之比为2x y x y
++=23223
x x x x
+
+=5:7,故答案选C 。
3.化学在工农业生产和日常生活中都有重要应用。
下列叙述正确的是 A .硅是良好的半导体材料,可以用作光导纤维 B .酸雨是指pH <7.0的雨水
C .居室中放置一盆石灰水可以吸收CO ,预防中毒
D .水玻璃可以用作木材防火剂 【答案】D 【详解】
A.硅是良好的半导体材料,可制取太阳能电池板,光导纤维的主要成分是SiO 2,不是Si ,A 错误;
B.酸雨是指pH<5.6的酸性雨水,B 错误;
C.CO 不能溶于水,也不能与Ca(OH)2溶液反应,所以居室中放置一盆石灰水不能吸收CO ,也就不能起到预防中毒的作用,C 错误;
D.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,它不能燃烧,也不支持燃烧,因此可以用作木材防火剂,D 正确;
故合理选项是D 。
4.下列说法正确的是
A .新制氯水能使品红溶液褪色,说明Cl 2具有漂白性
B .富含硫单质的矿物在工业上可用于制造硫酸
C .硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO 3
D .常温时将Fe 片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe 和浓硫酸不反应 【答案】B 【详解】
A. 新制氯水能使品红溶液褪色,只能说明氯水中某种成分具有漂白性,不能肯定Cl 2表现出漂白性,A 错误;
B. 富含硫单质的矿物,比如硫磺粉,在工业上可用于制造硫酸,B 正确;
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO 2,但不能直接生成SO 3,C 错误;
D. 常温时将Fe 片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe 和浓硫酸反应,生成的钝化膜阻止了反应的进行,D 错误。
故选B 。
5.将SO 2分别通入下列4种溶液中,有关说法正确的是( )
A.试管a中实验可以证明SO2具有漂白性
B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有强氧化性
C.试管c中蓝色退去,说明还原性:SO2>I-
D.试管d中无明显现象,说明SO2不是酸性氧化物
【答案】C
【详解】
A.SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,表现了SO2的还原性,故A错误;
B.SO2使品红溶液褪色,表现了SO2的漂白性,故B错误;
C.二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色,说明发生了氧化还原反应,碘是氧化剂,二氧化硫是还原剂,其反应的离子方程式为:I2+SO2+2H2O=4H++2I-+SO42-,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,表明I-的还原性比SO2弱,即还原性:SO2>I-,故C正确;
D.SO2是酸性氧化物,NaOH溶液中通入SO2,生成Na2SO3和水,无明显现象,故D错误;
故答案为C。
6.下列“解释或结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是
序号实验操作及现象解释或结论
A浓硫酸滴到纸张上,纸变黑浓硫酸有脱水性
B 向紫色石蕊溶液中加入氯水,溶液先变红,
随后褪色
氯水中含有酸性物质和
漂白性物质
C 向某溶液中加入稀盐酸,产生能使澄清石灰
水变浑浊的气体
该溶液中一定有CO32-
D 向某溶液中加入浓NaOH溶液,加热,产生
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
该溶液中一定含有NH
4
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A、浓硫酸具有强脱水性,遇到有机物后,“强行”以H2O的形式脱去有机物中的H、O元素,从而使有机物碳化变黑,A正确;
B、氯水中含有HCl和HClO,HCl使石蕊变红,HClO再氧化石蕊成无色物质,氯水的酸性主要靠HCl体现,漂白性靠HClO体现,B正确;
C、能使澄清石灰水变浑浊的气体不一定是CO2,还可能是SO2,故该溶液中的离子可能是CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-中的一种或者几种,C错误;
D、能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是NH3,NH4+和强碱溶液在加热的条件下,可以反应产生NH3,D正确;
故选C。
【点睛】
能使澄清石灰水变浑浊的气体,一般认为是CO2,和酸反应产生CO2的离子有CO32-、HCO3-,在分析时,这两种离子都要考虑到;此外,SO2也能使澄清石灰水变浑浊,故若题中没有说明,也要考虑到SO2,相应的,和酸反应产生SO2的离子有SO32-、HSO3-。
7.化学与社会、生产、生活密切相关,下列说法正确的是()
A.“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应
B.从海水提取物质都必须通过化学反应才能实现
C.二氧化硫可广泛用于食品的漂白
D.“玉不琢不成器”“百炼方能成钢”发生的均为化学变化
【答案】A
【详解】
A.许多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色,这在化学上称为焰色反应,“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应,A正确;
B.从海水提取H2O、NaCl等物质,不通过化学反应就能实现,B错误;
C.二氧化硫是有毒气体,不能用于食品的漂白,C错误;
D. “玉不琢不成器”,玉的加工过程中,没有新物质生成,与化学性质无关,D错误;
故合理选项是A。
8.不论以何种比例混合,将甲和乙两种混合气体同时通入过量的丙溶液中,一定能产生沉淀的组合是()
A .①②③④
B .②③④⑤
C .①③④
D .②③④
【答案】A 【解析】 【详解】
①由于石灰水过量,因此必有3CaCO 和3CaSO 沉淀生成,故①正确;
②同样由于石灰水过量,因此必有3CaCO 沉淀生成,故②正确;
2CO ③气体与32Ba(NO )不反应,2SO 气体通入32Ba(NO )溶液后,由于溶液酸性增
强,2SO 将被3NO -
氧化生成24SO -
,因此有4BaSO 沉淀生成,故③正确;
2NO ④和2SO 混合后,2SO 将被2NO 氧化成3SO ,通入2BaCl 溶液后有4BaSO 沉淀生
成,故④正确;
⑤当3NH 过量时溶液中3CaCO 沉淀生成,发生反应的化学方程式为:
3222342NH CO CaCl H O CaCO 2NH Cl +++=↓+;当3NH 不足时,最终无沉淀生成,
发生反应的化学方程式为:32223242NH 2CO CaCl 2H O Ca(HCO )2NH Cl +++=+,故⑤错误。
故选A 。
【点睛】
本题考查元素化合物知识,注意丙过量,对相应物质的化学性质要掌握到位。
解题时要认真审题、一一排查,同时要掌握2NO 的氧化性,2SO 具有还原性,2SO 具有酸性氧化物的性质、2SO 气体通入32Ba(NO )溶液后,由于溶液酸性增强,2SO 将被3NO -
氧化生成
24SO -
,此时有
4BaSO 沉淀生成。
9.下列变化中,不属于化学变化的是( ) A .SO 2使品红溶液褪色 B .氯水使有色布条褪色 C .活性炭使红墨水褪色 D .漂白粉使某些染料褪色
【答案】C 【分析】
产生新物质的变化是化学变化。
【详解】
A. SO 2具有漂白性,与品红结合生成不稳定的无色物质,发生了化学变化而使品红溶液褪色,A 项错误;
B. 氯水中存在HClO ,HClO 具有强氧化性,能使有色布条褪色,发生了化学变化,B 项错误;
C. 活性炭使红墨水褪色是因为活性炭具有吸附性,没有产生新物质,没有发生化学变化,C 项正确;
D. 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,与CO2等物质结合生成HClO,HClO具有强氧化性,能使有色物质褪色,过程中发生了化学变化,D项错误;
答案选C。
10.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】
A.将水蒸气通过灼热的铁粉,反应生成黑色的四氧化三铁固体,说明铁在高温下和水反应,故A错误;
B.将Na投入到CuSO4溶液中,钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铜反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,故B错误
C.二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠,碱性减弱,红色褪去,与漂白性无关,体现二氧化硫是酸性氧化物,故正确;
D.先加氯化钡溶液,后加稀盐酸有白色沉淀生成,原溶液中可能存在Ag+,故D错误;故选:C。
【点睛】
检验硫酸根离子,先滴加盐酸没有现象,再滴加氯化钡溶液,出现白色沉淀,滴加的顺序不能颠倒。
11.将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、FeCl2和CuCl2的混合溶液中回收S,其转化如图所示(CuS不溶于水)。
下列说法错误的是()
A.过程①发生非氧化还原反应
B.过程②中,发生反应为S2-+Fe3+=S+Fe2+
C.过程③中,氧气是氧化剂
D.整个转化过程中Fe3+可以循环使用
【答案】B
【详解】
A.过程①中发生H2S+Cu2+=CuS↓+2H+,Cu元素化合价都是+2价、H元素化合价都是+1价、S元素化合价都是-2价,没有化合价变化,是非氧化还原反应,故A正确;
B.过程②中发生CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+,故B错误;
C.过程③中发生4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,Fe元素的化合价升高,被氧化,Fe2+作还原剂,O2中O元素的化合价降低,被还原,O2作氧化剂,故C正确;
D.由过程②③中反应可知,Fe3+可以循环使用,故D正确;
答案为B。
12.下列关于硫酸的叙述中,正确的是()
A.浓硫酸具有吸水性,能使蔗糖炭化
B.浓硫酸有强氧化性,常温下可贮存在铝、铁容器中
C.浓硫酸具有脱水性,能够干燥氨气、氯气等气体
D.稀释浓硫酸时,应将水沿着器壁慢慢加入到浓硫酸中,并用玻璃棒不断搅拌
【答案】B
【详解】
A. 浓硫酸具有脱水性能使蔗糖炭化, A错误;
B. 浓硫酸有强氧化性,常温遇到铝铁钝化,所以常温下可贮存在铝、铁容器中,B正确;
C.浓硫酸具有吸水性,能够干燥氯气但不能干燥氨气,C错误;
D.稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入到水中,并用玻璃棒不断搅拌,D错误;答案选B。
13.根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论错误的是()
选项溶液现象结论
A H2O2溶液无明显现象SO2与H2O2不反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A.SO2与H2O2反应生成H2SO4,结论错误,故A错误;
B.SO2与H2S反应生成S沉淀,SO2中S元素化合价降低,SO2表现氧化性,故B正确;C.SO2有还原性,能被高锰酸钾氧化,使高锰酸钾褪色,故C正确;
D.SO2与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠,氢氧化钠溶液碱性减弱,溶液红色褪去,故D正确;
选A。
【点睛】
本题考查二氧化硫的性质,注意掌握二氧化硫具有氧化性、还原性、漂白性以及酸性氧化物的性质,试题有利于提高学生的理解能力及综合应用能力。
14.下列气体中既可用浓硫酸干燥又可用碱石灰干燥的是
A.CO B.H2S C.SO2D.NH3
【答案】A
【详解】
A.一氧化碳与浓硫酸、碱石灰都不发生反应,既可用浓硫酸干燥又可用碱石灰干燥,选项A正确;
B.硫化氢具有还原性,为酸性气体,既不能用浓硫酸也不能用碱石灰干燥,选项B错误;
C.二氧化硫为酸性氧化物,能够与氢氧化钠、氧化钙反应,不能用碱石灰干燥,选项C 错误;
D.氨气为碱性气体,不能用浓硫酸干燥,选项D错误;
答案选A。
【点睛】
本题考查了干燥剂的选择,明确干燥剂的性质及气体的性质是解题关键,浓硫酸具有酸性、强的氧化性,不能干燥还原性、碱性气体;碱石灰成分为氢氧化钠和氧化钙,不能干燥酸性气体。
15.下列实验操作、现象及结论正确的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.Na2CO3中滴入水,形成十水合碳酸钠,放热,取少许两种物质,加入几滴水,插入温度计,温度升高的是Na2CO3,故A错误;
B.将2mL水滴入盛有1g过氧化钠试管中,立即把带火星木条伸入试管,木条复燃,证明过氧化钠与水反应有氧气产生,故B正确;
C.向溶液中加入KSCN溶液,变红说明含Fe3+,不能证明含有Fe2+,故C错误;
D.检验溶液中是否含SO24-时,向某溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀,该沉淀可能是AgCl也可能是BaSO4,不能说明含有SO24-,故D错误;
答案选B。
16.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构与双氧水分子相似。
常温下,S2Cl2是一种橙黄色液体,遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体。
下列说法中不正确的是
A.S2Br2与S2Cl2结构相似,沸点S2Br2 > S2Cl2
B.S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl
C.S2Cl2中S显—1价
D.2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
【答案】C
【详解】
A. 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高;S2Br2与S2Cl2结构相似,S2Br2相以分子质量较大,所以沸点S2Br2 > S2Cl2,A正确;
B. 由题中信息分子结构与双氧水分子相似,双氧水的结构式为H-O-O-H,所以S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl,B正确;
C. 氯和硫都是第3周期元素,氯的非金属性较强,所以S2Cl2中Cl显-1价,S显+1价,C错误;
D. 由题中信息S2Cl2遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体,可知反应后生成二氧化硫,所以S2Cl2与水发生反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl,D正确;故选C。
17.用图所示实验装置探究铜丝与过量浓硫酸的反应。
下列描述不合理的是()
A.该反应中浓硫酸表现了强氧化性和酸性
B.②中选用品红溶液验证SO2的生成
C.③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
D.为确认CuSO4生成,向①中加水,观察颜色
【答案】D
【解析】
【详解】
A.铜与浓硫酸反应中,硫元素部分化合价降低,部分化合价不变,浓硫酸既表现酸性又表现强氧化性,故A正确;
B.SO2具有漂白性,可用品红溶液验证SO2的生成,故B正确;
C.SO2有毒,对环境有污染,但能溶于NaOH溶液,则③中选用NaOH溶液吸收多余的SO2,防污染环境,故C正确;
D.①中反应后为浓硫酸和硫酸铜的混合液,应将①中混合物加入水中,观察溶液显蓝色,确认有CuSO4生成,故D错误;
故答案为D。
18.如图装置可以达到实验目的的是
选实验目的X中试剂Y中试剂
项
A用MnO2和浓盐酸制取并收集纯净干燥的Cl2饱和食盐水浓硫酸
B用Na2SO3与浓盐酸制取并收集纯净干燥的SO2饱和Na2SO3溶液浓硫酸
C用Zn和稀盐酸制取并收集纯净干燥的H2NaOH溶液浓硫酸
D CaCO3和稀盐酸制取并收集纯净干燥的CO2饱和NaHCO3溶液浓硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】
X之前的装置为发生装置,而集气瓶不能进行加热;X和Y装置为除杂装置,Y之后的装置为气体的收集装置,其中导管长进短出,为向上排空气法收集气体。
【详解】
A.用MnO2和浓盐酸制取Cl2需要加热条件,图示装置不能完成,故A错误;
B.用Na2SO3与浓盐酸制取SO2,二氧化硫气体中会混有氯化氢气体,应用饱和的亚硫酸氢钠进行除杂,若用亚硫酸钠,二氧化硫会与亚硫酸钠发生反应,故B错误;
C.氢气的密度比空气的密度小,所以应用向下排空气法进行收集,而图示方法用的是向上排空气法,故C错误;
D.碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳气体中混有氯化氢气体,可以用饱和的碳酸氢钠进行除杂,后进行干燥可得到纯净的二氧化碳,故D正确;
综上所述,答案为D。
19.A是一种正盐,D相对分子质量比C相对分子质量大16,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时都有如图转化关系。
当X是强酸时,A、B、C、D、E均含有同一种元素;当X是强碱时,A、B、C、D、E均含有另一种元素;下列说法不正确的是
A.D生成E的反应可能是氧化还原反应
B.当X是强碱时,C在常温下是气态单质
C.当X是强酸时,E是H2SO4
D.当X是强碱时,E是HNO2
【答案】B
【分析】
D的相对分子质量比C的相对分子质量大16,且观察C是由B+Y→C,D是由C+Y→D,可知C和D含有的元素相同,且相对分子质量相差一个O的相对原子质量;在中学化学中很容易想到是NO,NO2或者是SO2和SO3等,推知Y一定是O2,E是酸,当X无论是强酸还是强碱时都有以下转换关系:;且A是正盐,很容易想到
NH4+的正盐。
再根据当X是强酸时,A、B、C、D、E中均含有同一种元素;强酸则要想到是HCl、H2SO4、HNO3,再根据当X是强碱时,A、B、C、D、E均含有另一种元素。
由NH4+的性质与碱反应生产NH3,则可推出;当X是强碱时E是HNO3;当X是强酸时,E 是H2SO4,综上推出A的离子中含有NH4+离子,且含有S元素,可推出A为(NH4)2S。
【详解】
A.当D为SO3 时,E为H2SO4,SO3与水化合成H2SO4,没有发生氧化还原反应,当D为NO2时,E为HNO3,NO2与水发生氧化还原反应,A正确;
B.当X是强碱时,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3;当X是强酸时,B为
H2S,C为SO2,D为SO3,E是H2SO4,B不正确;
C.当X是强酸时,B为H2S,C为SO2,D为SO3,E是H2SO4,C正确;
D.当X是强碱时,B为NH3,C为NO,D为NO2,E为HNO3,D正确;
故选C。
20.下列有关叙述正确的是()
A.二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
B.同体积、同密度的N2O和CO2,两种气体的分子数一定相等
C.1mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时,失电子数目均为2N A
D.1L 0.45 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度比0.1L 0.15 mol/L AlCl3溶液大
【答案】B
【详解】
A. 二氧化硫具有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,故A错误;
B. 同体积、同密度的N2O和CO2的质量相等,因为N2O和CO2的摩尔质量均为44g/mol,所以两者的物质的量相等,气体的分子数一定相等,故B正确;
C. 钠最外层只有一个电子,所以1mol钠与氧气反应不管是生成Na2O还是Na2O2,失电子数目均为N A,故C错误;
D. 1L 0.45 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度为0.45 mol/L,0.1L 0.15 mol/L AlCl3溶液的Cl-的物质的量浓度为0.45 mol/L,两者Cl-的物质的量浓度相等,故D错误;
答案:B。
二、非选择题
21.为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。
(1)该组同学为了制取Cl2,SO2气体,现采用Na2SO3与70%的浓硫酸为原料制取SO2,采用MnO2和浓盐酸(12mol/L)为原料制取Cl2。
在此实验中,发生装置B应选择三种装置中的___________(选填序号),F的作用是_____________。
(2)D装置中主要反应的离子方程式为__________________________。
(3)为检验通入D装置中的Cl2是否过量,该组同学取适量D溶液滴加至盛有少量紫色石蕊的试管中,若出现___________现象,则Cl2过量,此时E中发生的离子反应方程式为
______________________,若D中出现__________________实验现象,则氯气不过量。
【答案】①防止倒吸 Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-石蕊(先变红后)褪色 2OH-
+Cl2=Cl-+ClO-+H2O 石蕊变红
【详解】
(1)实验室制备氯气用固液加热装置,选择装置①,且F得作用是防止倒吸;
(2)D中通入了氯气和二氧化硫气体,发生的反应为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4,离子反应为Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-;
(3)检验氯气是否过量用石蕊试液,由于为酸性气体,石蕊试液先变红,又因氯气与水反应可生成次氯酸,二次氯酸具有漂白性,故石蕊最后褪色;离子方程式为2OH-+Cl2=Cl-
+ClO-+H2O;氯气如不过量,则只是石蕊试液变红。
22.Ⅰ.课堂上,老师提问如何鉴别浓硫酸与稀硫酸,某学习小组设计方案如下
方案结论
①往酸中投入火柴梗变黑者为浓硫酸
②加入铝片产生刺激性气味者为浓硫酸
②加少量酸于盛水的小烧杯中放热者为浓硫酸
④用玻璃棒蘸浓氨水靠近酸的瓶口冒白烟者为浓硫酸
⑤将酸滴加到胆矾晶体上变白者为浓硫酸
(1)以上方案中,可行的是______________(填序号)
(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案是________________,改进方法为____________。
(3)完全错误的是__________,因为_________________________________________。
Ⅱ.实验室用浓硫酸配制1.0mol/L硫酸溶液480mL,回答下列问题:
(1)如下图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是____________(填字母),配制上述溶液还需要用到的玻璃仪器是_________________________(填仪器名称)。
(2)容量瓶上标有以下5项中的_____________(填序号)
①压强②温度③容量④浓度⑤刻度线
(3)在配制过程中,下列操作使所配溶液浓度偏大的是______________(填序号)。
①未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
②定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
③定容时,仰视刻度线
④使用容量瓶前用蒸馏水洗涤且没干燥
(4)计算实验室配制上述溶液需用量筒取质量分数为98%、密度为1.84g/mL的浓硫酸的体积为_____________________mL。
(保留小数点后一位)
【答案】①③⑤②有气体放出或者使铝片溶解的是稀硫酸④硫酸是难挥发性酸(或者高沸点酸) AC 烧杯、玻璃棒②③⑤① 36.8
【分析】
Ⅰ.根据稀硫酸和浓硫酸性质不同设计实验;
Ⅱ. (1)根据配制一定物质的量浓度溶液用到的仪器选择;根据配制溶液的体积选择容量瓶的规格;
(2)依据容量瓶构造解答;
(3) 分析操作对溶质的物质的量和溶液体积的影响,依据C=n
V
进行误差分析;
(4)依据c=1000ρw
M
计算浓硫酸的物质的量浓度,依据溶液稀释溶质的物质的量不变计算
需要浓硫酸体积。
【详解】
(1)浓硫酸具有脱水性,能使火柴梗变黑,稀硫酸没有脱水性,故①可行;Al和稀硫酸反应生成氢气,浓硫酸和Al发生钝化现象,故②不可行;浓硫酸和稀硫酸稀释过程中都放出热,但浓硫酸放出的热量远远大于稀硫酸,故③可行;浓硫酸和稀硫酸都没有挥发性,所以用玻璃棒蘸浓氨水靠近盛有酸的瓶口不产生白烟,故④不可行;浓硫酸具有吸水性,稀硫酸没有吸水性,所以浓硫酸、稀硫酸分别加到胆矾晶体上,变白的是浓硫酸,故⑤可行;
可行的是①③⑤;
(2)其中一个稍作改进就能成为可行方案是②;金属铝能和稀硫酸反应产生氢气,遇到浓硫酸钝化,可以调整一下:加入铝片,有气体放出或者使铝片溶解的是稀硫酸;
(3)因浓硫酸高沸点,不易挥发,所以打开试剂瓶塞,不会冒白烟,故④完全错误;
Ⅱ.(1)配制一定物质的量浓度溶液用的仪器有:托盘天平、药匙、烧杯、筒量、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管,不需要的仪器有烧瓶和分液漏斗,要配制450mL溶液应选择500mL容量瓶,所以还缺少的仪器:烧杯、玻璃棒;故答案为:AC;烧杯、玻璃棒;
(2)容量瓶上标有:温度、容量、刻度线;故选:①③⑤;
(3)①未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中,冷却后溶液体积偏小,溶质的物质的量浓度偏高,故选;
②定容摇匀后,发现液面低于刻度线,又用胶头滴管加蒸馏水至刻度线,导致溶液体积偏大,溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故不选;
③定容时,仰视刻度线,导致溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故不选;
④使用容量瓶前用蒸馏水洗涤且没干燥对实验结果没有影响,故不选;
正确答案是①;
(4)质量分数为98%、密度为1.84g/mL的浓硫酸的物质的量浓度
c=1000 1.8498%
98
⨯⨯
=18.4mol/L,设需要浓硫酸体积为V,配制1.0mol/L硫酸溶液480mL
需要用500mL容量瓶,则依据溶液稀释溶质的物质的量不变计算得:
18.4mol/L×V=1mol/L×500mL,解得V=36.8mL。
【点睛】
本题考查了配制一定物质的量浓度的溶液方法及误差分析,题目难度不大,注意掌握配制一定物质的量浓度的溶液的配制步骤及误差分析方法,试题有利于培养学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。
23.现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题(由实验装置引起的实验误差忽略不计)。
I、探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示连接装置,检查装置___________,称量E的质量。
(2)将aɡ铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸,仪器A的名称为______,未点燃酒精灯前,A、B 均无明显现象,其原因是______________________。
(3)点燃酒精灯一段时间后,A 、B 中可观察到明显的现象,如A 中2Fe+6H 2SO 4(浓)
Fe 2(SO 4)3+3SO 2↑+6H 2O ,写出A 中C 和浓硫酸发生反应的化学方程式:
__________________________,B 中的现象是_________________,因此可得到浓硫酸具有_____________性。
(4)随着反应的进行,浓硫酸浓度逐渐减小变为稀硫酸,A 中还可能发生某些离子反应,写出相应的离子方程式:_________________、____________________。
II 、测定铁的质量分数
(5)待A 中固体完全消失并不再逸出气体时,停止加热,拆下E 并称重,E 增重bg 。
铁碳合金中铁的质量分数为___________________(写表达式)。
(6)某同学认为上述方法较复杂,使用如图所示的装置和其他常用的实验仪器测定某些数据即可。
为了快速和准确地计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是___________(填写代号)。
①用排水法测定H 2的体积
②反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③ 测定反应前后装置和药品的总质量ag
【答案】气密性 蒸馏烧瓶 常温下,铁被浓硫酸钝化 C +2H 2SO 4(浓)CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 品红溶液逐渐褪色 强氧化 2Fe 3++Fe=3Fe 2+ Fe +2H +=Fe 2++H 2↑ 113100%11a b a
-⨯ ③ 【解析】
【分析】
测定铁碳合金中铁的质量分数,首先铁碳合金和浓硫酸在加热下反应,碳和浓硫酸会生成二氧化碳和二氧化硫,铁也会和浓硫酸反应生成二氧化硫,混合气进入品红溶液,溶液褪色,再进入足量的酸性高锰酸钾溶液中,二氧化硫被吸收,经过浓硫酸干燥后,二氧化碳被足量碱石灰吸收,碱石灰增重的质量即为生成的二氧化碳的质量,可以根据碱石灰增重的质量计算碳的质量,即可计算出铁的质量以及铁的质量分数。
用稀硫酸和铁碳合金反应测铁的质量分数,测定反应前后装置和药品的总质量,装置质量的减少量即为氢气的生成量,而铁的质量可以通过氢气的质量求出。
【详解】
(1)按图示连接好装置以后,首先检查装置的气密性;
(2)根据仪器构造可知仪器A 的名称为蒸馏烧瓶;常温下Fe 在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应,故无明显现象;。