探究性问题专题探讨一

探究性问题专题探讨一

——有关硫及化合物的探究练习

1．某研究性学习小组为研究Cu 与浓H 2SO 4

的反应，设计如右图实验探究方案（装置中的固

定仪器和酒精灯均未画出）

实验选用细铜丝、98.3% H 2SO 4、品红溶液、澄清

石灰水、CCl 4、NaOH 溶液等药品，铜丝被卷成螺

旋状，一端没入浓H 2SO 4中，另一端露置在液面

上方。

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录

根据上述材料回答下列问题

（1）A 试管上方的长导管的作用是________________ ；D 、E 两支试管中CCl 4的作用是

_____________ 。

（2）加热过程中，观察到A 试管中出现大量白色烟雾，起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体

物质，在持续加热浓硫酸（沸腾）时，淡黄色固体物质又慢慢地消失。写出淡黄色固体消失的化学反应方

程式：____ 。

（3）对A 试管中的浓H 2SO 4和铜丝进行加热，很快发现C 试管中品红溶液褪色，但始终未见D 试管

中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是：________ ___ 。

设计实验验证你的猜想________________ 。

（4）根据上述研究，结合所学知识，你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是____ _。

（写化学式），实验3中黑色物质在氧气中加热质量减少的原因（用化学方程式表示）：

。

2．下列是某兴趣小组研究浓硫酸的氧化性的结论并进行了实验验证:

材料一：小组交流摘录

学生1：加热前，无现象发生；加热后，液面下铜丝变黑，产生气泡，有细小黑色颗粒状物质从

铜丝表面进入浓硫酸中，黑色物质是什么？值得探究！

学生2：，我也观察到黑色颗粒状物质，后来逐渐转变为灰白色固体，我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO 4。

学生3：你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑，而且试管上部内壁有少量淡黄色S 固体凝聚，

会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应，我查资料发现：2Cu+S=Cu 2S （黑色）。

材料二：探究实验剪辑

△

①一般认为1:1的硫酸浓度大于60%，就具有一定的氧化性，越浓氧化性越强，60%以下的H2SO4氧化性就不怎么强了。

②温度也影响氧化性，如铜放于冷的浓硫酸中反应不明显，如果加热就可以观察到明显现象。

③98%的浓硫酸物质的量浓度为18.4mol·L－1，密度为1.84g·cm－3

据以上信息回答：

（1）如图装置，同学甲先向带支管的试管中放入铜粉和3mL水，然后打

开分液漏斗活塞沿毛细管a加98%的浓硫酸10—15滴（约0.5mL），毛细管

a的作用是，加热至沸腾，

该试管中液体是否有有明显变化______ 。试用数据解释原因

_________________________________________ _。

(2)甲同学再向带支管的试管中加浓硫酸10Ml并加热至沸腾，现象是

___________________________________________________ _。

(3)乙同学利用所示装置直接从分液漏斗中一次性加浓硫酸10mL与铜片反应。所观察到与甲不同的现象是_________________ _，原因是__________________________________。为了最终看到与甲类似的现象，乙同学需进行的操作是_________________ __

。

(4)乙同学在带支管的试管中观察到有黑色物质出现，大胆假设此物质是_______________ 。

3．某研究性学习小组进行二氧化硫的制备实验探究。

⑴当用过量的铁粉与浓硫酸在加热条件下反应时，发现生成的气体冷却后体积比理论计算所得二氧化

硫的体积要多。请你推测可能的原因并说明验证的方法：

可能原因：__________________________________________________________________

验证方法：__________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

⑵当用铜与浓硫酸反应制备二氧化硫时发现，铜与热的浓硫酸反应后没有得到预期的蓝色溶液，而是

得到白色沉淀。请你预测可能的原因：

①__________________________________________________________________________

②__________________________________________________________________________

验证白色沉淀主要成分的方法是：_____________________________________________

___________________________________________________________________________

4．空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空气质量指标。在工业生产上规定：空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02mg/L。

⑴为测定某地方的空气中SO 2和可吸入颗粒的含量，甲同学设计了如下图所示的实验装置：

①应用上述装置测定空气中的SO 2含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速（单位：cm 3/min ）外，还需要测定 。

②已知：碘单质微溶于水，KI 可以增大碘在水中的溶解度。

请你协助甲同学完成100mL5×10-4mol/L 碘溶液的配制：

第一步：准确称取1.27g 碘单质加入烧杯中， ；

第二步： ；

第三步：从第二步所得溶液中，取出10.00mL 溶液于100mL 容量瓶中，加水稀释至刻度线。

⑵乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO 2含量：准确移取

50mL5×10-4mol/L 的碘溶液，注入右图所示广口瓶中，加2～3滴淀粉指示

剂，此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气，每次抽气100mL ，直到溶

液的蓝色全部褪尽为止，记录抽气次数（n ）。

①假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数至少为 次，

方可说明该地空气中的SO 2含量符合排放标准。

②如果乙同学用该方法测量空气中SO 2的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因（假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误）提出两种合理假设：

_________________________ 、_____________________________________。

③丙同学认为：乙同学的实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦。与乙讨论后，决定将抽气次数降到100次以下，请你设计合理的改进方案：

。

5．回答下列问题：

⑴ SO 2的排放是造成酸雨的主要因素。某

地区酸雨pH 随时间的变化如右图所示。请

用化学方程式表示该地区酸雨pH 随时间增

加而减小的原因 。 ⑵ 新型氨法烟气脱硫技术采用氨吸收烟气中SO 2生成亚硫酸铵和亚硫酸氢铵，再用一定量的磷酸进行反应，在反应回收SO 2后的混合物中通入适量的氨气得到一种产品。该技术的优点

10-4mol/L 2～3