浙教版科学九上1.32常见的酸--硫酸 同步练习
一、单选题
1.列关于硫酸的说法错误的是( )
A.浓硫酸具有吸水性
B.稀硫酸与氯化钡溶液混合得白色沉淀
C.稀硫酸能用来除铁锈
D.浓硫酸倒入水中,溶液温度会降低
【答案】D
【知识点】浓硫酸的稀释
【解析】【分析】A、浓硫酸具有吸水性;
B、硫酸可与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀;
C、稀硫酸可与金属氧化物反应;
D、浓硫酸溶于水放热.
【解答】解:
A、浓硫酸具有吸水性,正确;
B、硫酸可与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以二者混合会得到白色沉淀,正确;
C、稀硫酸可与金属氧化物反应,故可用来除锈,正确;
D、浓硫酸溶于水放热,会使溶液温度升高,故错误;
答案:D
2. 实验室常用浓硫酸做某些气体的干燥剂,这是因为( )
A.浓硫酸溶于水能放出热量 B.浓硫酸具有挥发性
C.浓硫酸具有腐蚀性 D.浓硫酸具有吸水性
【答案】D
【知识点】浓硫酸的稀释
【解析】【解答】浓硫酸具有吸水性,在实验室中常用浓硫酸做某些气体的干燥剂,但是,无挥发性;
故选:D.
【分析】根据浓硫酸具有吸水性,进行分析判断即可.
3.(2016·杭州模拟)生产上要用10%的硫酸来清洗钢材.欲配制10%的硫酸溶液49Kg,需要98%的浓硫酸的质量是( )
A.2kg B.5kg C.44kg D.50kg
【答案】B
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】用浓溶液加水配制稀溶液,在稀释的过程中溶质的质量不变.
【解答】解:由于溶液在稀释的过程中溶质的质量不变,因此需要浓溶液的质量为: =5kg;
故选B.
4.下列物质中,不能用稀硫酸和金属反应直接制得的是( )
A.硫酸锌 B.硫酸亚铁 C.硫酸铝 D.硫酸铁
【答案】D
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,同时生成相应的盐。注意:铁与稀硫酸反应制得硫酸亚铁。本题考查了常见金属与酸的反应,完成此题,可以依据已有的知识进行,要注意金属铁与酸反应时生成的是亚铁盐。
【解答】A、锌能与硫酸反应生成硫酸锌,故A正确;
B、铁与硫酸反应生成的是硫酸亚铁,故错误;
C、铝能与硫酸反应生成硫酸铝,故正确;
D、铁与硫酸反应生成的是硫酸亚铁,故错误。
故答案为:D
5.下列实验操作或装置不正确的是( )
A.稀释浓硫酸时不断用玻璃棒搅拌
B.用蘸浓硫酸的玻璃棒在纸上写字,观察其脱水性
C.往浓硫酸里慢慢地小心地滴加蒸馏水,配制稀硫酸
D.实验室不慎沾浓硫酸在皮肤上,立即用干布抹去,再用大量水冲洗
【答案】C
【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法;浓硫酸的稀释
【解析】【分析】A、根据稀释浓硫酸的方法进行分析.
B、根据浓硫酸具有脱水性进行分析判断.
C、根据浓硫酸的稀释方法进行分析判断.
D、浓硫酸具有强腐蚀性,万一滴到皮肤上,一定谨慎处理.
【解答】解:A、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,故实验操作正确.
B、用蘸浓硫酸的玻璃棒在纸上写字,过一会儿后观察,字迹显黑色,说明浓硫酸具有脱水性,故实验操作正确.
C、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中;故实验操作错误.
D、浓硫酸具有较强的腐蚀性,不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用大量清水冲洗,故实验操作正确.
故选C.
6.下列是小云同学稀释浓硫酸并进行相关实验的操作图示,其中合理的是( )
A. 稀释浓硫酸时,将水注入浓硫酸并用玻璃棒不断搅拌
B. 稀释好的浓硫酸装在试剂瓶中并贴上标签
C. 镊子夹取pH试纸测定溶液的酸碱度(pH值)
D. 用无色酚酞鉴别氯化钠溶液和稀硫酸
【答案】B
【知识点】浓硫酸的稀释;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】A、根据浓硫酸的稀释方法解答;
B、根据瓶签的书写方法解答;
C、根据pH试纸测定溶液酸碱性的方法解答;
D、根据酚酞在酸性和中性溶液中不变色解答.
【解答】解:A、稀释浓硫酸要把浓硫酸倒入水中,不能将水倒入浓硫酸中,错误;
B、稀释好的浓硫酸装在试剂瓶中并贴上标签的方法正确;
C、pH试纸不能浸入到待测液中,错误;
D、酚酞在酸性和中性溶液中不变色,不能因酚酞鉴别氯化钠溶液和稀硫酸,错误;
故选B.
7.已知某无色溶液中含有硫酸,则该溶液中还可能含有的物质是( )
A.硫酸铜 B.氯化钡 C.硫酸锌 D.氢氧化钠
【答案】C
【知识点】离子或物质的共存问题;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)本题考查硫酸的化学性质。硫酸属于酸,也具备酸的通性。
(2)解题需要注意题中的关键信息:“无色”以及物质与硫酸不能发生反应。
【解答】A、硫酸铜虽不能与硫酸反应,但其溶液呈蓝色,因此不可能含有;
B、氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,因此不可能含有;
C、硫酸锌不能与硫酸反应,且其溶液为无色溶液,可能含有;
D、氢氧化钠能与硫酸反应生成硫酸钠和水,因此不可能含有。
故答案为:C
8.将一根铁丝放入一定量的稀硫酸溶液中,恰好完全反应.反应后所得溶液中溶质是( )
A.铁丝 B.硫酸 C.硫酸铁 D.硫酸亚铁
【答案】D
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据题干信息(没有气泡冒出)可知,稀硫酸最后全部参加反应,没有剩余;又因为铁和稀硫酸反应的产物是硫酸亚铁和氢气;氢气不溶于水,所以最后氢气全部进入空中;故最后溶液中只剩下硫酸亚铁.
【解答】解:根据题干信息可知,硫酸没有剩余;铁和稀硫酸反应的产物是硫酸亚铁和氢气;所以最后剩在溶液中的物质是硫酸亚铁,故本题答案为:D.
9.下列各组物质分别加入足量的水里,能得到无色透明的溶液的是( )
A.氯化铁、氢氧化钠、氯化钠 B.硫酸钠、盐酸、氯化钡
C.硫酸铜、氯化钾、硫酸 D.碳酸钠、氯化钠、硫酸钠
【答案】D
【知识点】离子或物质的共存问题
【解析】【分析】本题要利用反应发生的条件来判断反应是否产生沉淀,由物质在水中能得到无色透明溶液,同时考查常见离子在水溶液中的颜色.
【解答】解:A、中FeCl3本身是黄色的,FeCl3和NaOH反应产生红褐色沉淀Fe(OH)3,不会得到无色透明溶液,故A错误.
B、中硫酸钠与氯化钡能产生白色BaSO4沉淀,不会得到无色透明溶液,故B错误.
C、中不会发生反应,但CuSO4是蓝色的,与无色不符,故C错误.
D、中物质之间重新结合不会有水或气体或沉淀生成,且在水中都是无色的,故D正确.
故选D.
二、填空题
10.浓硫酸能作干燥剂是因为具有 ,纸张遇浓硫酸变黑是因为浓硫酸具有 ,稀释浓硫酸时应将 倒入 ,并用玻璃棒不断搅拌。
【答案】吸水性;脱水性;浓硫酸;水
【知识点】浓硫酸的稀释
【解析】【分析】根据浓硫酸具有吸水性、脱水性、密度比水大以及溶于水放出大量的热量进行分析解答。
【解答】浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂,蘸有浓硫酸的纸片放置一会儿会变黑,纸中H、O元素以水的形式脱出,只留下C元素,体现浓硫酸的脱水性,浓硫酸稀释时,一定要浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并不断用玻璃棒搅拌.
故答案是:吸水性;脱水性;浓硫酸;水。
11.汽车、电动车中一般要使用铅﹣硫酸蓄电池.蓄电池中的酸溶液是溶质质量分数为28%的稀硫酸,若有2L溶质质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制该稀硫酸时,配得稀硫酸的质量为 g,需要蒸馏水(密度为1g/cm3) L.
【答案】12880;9.2
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【解答】配得稀硫酸的质量为x
2L×1000mL/L×1.84g/cm3×98%=x×28%
x=12880g;
需要蒸馏水的质量=12880g﹣2L×1000mL/L×1.84g/cm3=9200g(合9200mL=9.2L)
故答案为:12880;9.2.
【分析】利用98%的浓硫酸配制28%的稀硫酸,可通过加水稀释的方法完成,在加水稀释前后,溶液中溶质质量不变;据此,可由浓硫酸的体积及质量分数计算配制28%的溶液的质量及需要蒸馏水的体积.
12.稀硫酸除了跟酸碱指示剂反应外,还有一些化学性质,请通过铁和铁的氧化物用化学方程式来表示稀硫酸的化学性质:(1) ; (2) 。
【答案】Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】根据酸会与金属反应生成盐和氢气,酸会与金属氧化物反应生成盐和水,以及化学方程式的书写进行分析。
【解答】铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
故答案为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
13.实验室一瓶新购进的浓硫酸,其标签的部分内容如图所示.
(1)若该瓶硫酸还没有开封使用,瓶内溶液的质量为 g.
(2)若要配制9.8%的稀硫酸400g,则需用该浓硫酸 mL(计算结果保留至0.1).
(3)配制稀硫酸的过程中,除了用到量筒、胶头滴管、烧杯外,还需要用到的仪器可能有 .
(4)若量取浓硫酸时采用仰视的方法,则配制的溶液溶质质量分数 9.8%(填“>”、“=”或“<”).
(5)若取该9.8%的稀硫酸100g与足量的镁充分反应后,所得溶液的质量为 g.
【答案】920;21.7;玻璃棒;>;102.2
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【解答】(1)若该瓶硫酸还没有开封使用,瓶内溶液的质量为500mL×1.84g/mL=920g;
(2)设需要98%的浓硫酸的质量为x,则有98%x=400g×9.8%,解得x=40g,需要浓硫酸的体积为:≈21.7mL
(3)将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入水中,用玻璃棒不断搅拌;
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视液面,读数比实际液体体积小,会造成实际量取的浓硫酸的体积偏大,其他操作无误,则所配置的稀硫酸中溶质的质量分数偏大;
(5)解:100g稀硫酸中溶质的质量为:100g×9.8%=9.8g,设生成氢气的质量为x,需要镁的质量为y,则
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 98 2
y 9.8g x
则,解得x=0.2g,y=2.4g.
故所得溶液的质量为100g+2.4g﹣0.2g=102.2g.
故答案为:
(1)920;(2)21.7;(3)玻璃棒; (4)>;(5)102.2.
【分析】(1)根据体积、密度、质量的关系进行计算;
(2)根据稀释前后溶质不变列等式进行计算;
(3)根据浓硫酸稀释的注意事项回答;
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视液面,读数比实际液体体积小;
(5)由于100g稀硫酸中溶质的质量可以求出,因此利用化学方程式根据硫酸的质量就可以求出生成的氢气的质量,再求所得溶液的质量.
14.铜跟浓硫酸的反应原理是:Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题:
(1)图中B装置用来收集SO2(已知SO2的密度大于CO2 的密度),但未将导管画全,请在答题纸上将B装置中的导管补画完整。
(2)图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中,装置D的作用是 ;
(3)充分反映后,烧瓶中的铜片仍有剩余,那么硫酸是否也有剩余呢?该小组同学进一步研究:待烧瓶冷却后,将烧瓶中的混合物稀释、过滤,用滤液做了如下实验。
实验1:用pH试纸测试滤液 pH,其pH约为1;
实验2:取少量滤液于试管中,向试管中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀现象。
你认为, 可说明硫酸有剩余。(选填“实验1”或“实验2”)
(4)以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜,存在的缺陷有 (答出两点即可。)
【答案】(1)
(2)吸收二氧化硫,防止污染空气
(3)实验1
(4)消耗大量的能量,产生了有毒的气体等
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】(1)根据二氧化硫的密度比空气大分析;(2)根据二氧化硫有毒、能与氢氧化钠反应分析回答;(3)根据稀硫酸显酸性分析;(4)根据以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜的过程等分析回答;本题属于实验设计题,排在氢后的金属不与酸发生置换反应,但是可以和强氧化性的酸反应,浓硫酸具有强氧化性,完成本题,可以从题干给出的内容,提取有用的信息,分析归纳从而得出合理的答案,本考点主要出现在实验题中.
【解答】解:(1)由于二氧化硫的密度大于空气,应利用向上排空气法收集,导气管应伸入到接近瓶底.见图: (2)由于二氧化硫有毒、能与氢氧化钠反应,所以.装置D的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气.(3)由于生成物中含有硫酸铜,在加入氯化钡时能产生沉淀对硫酸的存在的判断产生了干扰;硫酸显酸性,所以,能证明浓硫酸有剩余的是实验1.(4)由制取的过程可知,存在的缺陷有:消耗大量的能量,产生了有毒的气体等.
故答案为:(1)见图; (2)吸收二氧化硫,防止污染空气;(3)实验1;(4)消耗大量的能量,产生了有毒的气体等.
三、解答题
15.(2018·浙江模拟)某兴趣小组用15g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图(假设镁条中除表面含有氧化镁外,还有其它难溶性杂质且不与稀硫酸反应),试分析回答:
(1)当稀硫酸质量为90g时,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,则会产生的现象是 。
(2)稀硫酸质量在0~20g范围内,试用化学方程式解释未产生气体的原因 。
(3)求出P的值。
(4)当稀硫酸质量为70g时,所得溶液中溶质质量分数是多少
【答案】(1)冒气泡同时产生白色沉淀
(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
(3)解:
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
X=6g a=30g p=0.5g
(4)解:
MgO + H2SO4= MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】金属与酸反应生成盐和氢气;金属氧化物与酸反应生成盐和水;
【解答】(1)当稀硫酸质量为90g时,由图像可知,酸过量,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,由于碳酸钡可溶于酸,故可以观察到有气泡生成,并生成新的沉淀;故答案为:固体溶解,有气泡产生且有沉淀产生;
(2)镁是活泼的金属,所以表面有金属氧化物生成;所以酸先跟氧化镁反应,无气体出现;故答案为:MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;
(3)P点是氢气的质量
解:设m(Mg)=Xg; m(H2)=Pg;
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
X=6g a=30g p=0.5g
故答案为:0.5g;
(4)设m(MgO)=Y g;m(MgSO4)=bg;
MgO +H2SO4=MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%;
故答案为:(1)固体溶解,有气泡产生且有沉淀产生;(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;(3)0.5g;(4)52.8%.
16.(2017九上·杭州月考)浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性,浓硫酸的腐蚀性主要是由它的脱水性和强氧化性引起的。稀硫酸有强酸性,稀硫酸的腐蚀性则主要是由酸性及水分蒸发后变浓而产生的。
(1)小金同学用 4.9%的稀硫酸洗涤一定量化工产品中残留的 Ba(OH)2,当消耗硫酸 50 g 时,沉淀不再产生,此时溶液的 pH =7(不考虑其他物质的影响),求化工产品中残留 Ba(OH)2 的质量。
(2)在上述洗涤过程中,需要用到 4.9%的稀硫酸,小金同学用稀释 98%的浓硫酸的方法制得该溶液,将量取好的浓硫酸沿着烧杯壁慢慢倒入量取好的水中,并用玻璃棒不断搅拌。小金同学发现如果将水倒入浓硫酸,水会迅速沸腾,导致酸液飞溅,造成危险。于是小金同学产生了疑问,为什么浓硫酸倒入水中水不易沸腾而水倒入浓硫酸中水容易沸腾呢?请你结合所学知识帮助小金同学解释,已知浓度为 98%的浓硫酸的密度是1.84g/cm3。
【答案】(1)解:沉淀不再产生,说明恰好中和,则此时液体的pH=7.
设化工产品中残留 Ba(OH)2 的质量为 x.
Ba(OH)2+ H2SO4═BaSO4↓+2H2O
171 98
x 50g×4.9%
x=4.275g
答:化工产品中残留 Ba(OH)2 的质量为 4.275g
(2)浓硫酸,浓度 98%的密度为 1.84 克/立方厘米,比水的密度大,浓硫酸遇到水时会放出大量的热量,如果将水倒入浓硫酸中,因为水密度小,浮在浓硫酸上面,放出的热量可能会使浮在表面的水滴沸腾造成局部高温而液体飞溅。
【知识点】浓硫酸的稀释;酸的化学性质
【解析】【分析】 (1)由溶液的pH=7可知,稀硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,可根据已知的硫酸质量,由反应的化学方程式计算得到氢氧化钡的质量;(2)浓硫酸遇水会放出大量的热量,水密度比浓硫酸小,水会浮在浓硫酸上面。当水逐渐进入浓硫酸时由于产生的大量的热量不能及时散发,水会沸腾使液体飞溅。
17.硫酸是常见的酸,也是常用的化工原料.由于浓度不同,浓硫酸与稀硫酸在性质上存在较大差异,如浓硫酸具有脱水性、吸水性和强腐蚀性等.某课外兴趣小组为了探究浓硫酸的某些特性做了如下一些实验.请结合有关实验,按要求回答下列问题:
(1)用玻璃棒蘸取少量浓硫酸在滤纸上写字,过后观察,字迹显黑色,这主要是由于浓硫酸具有 性,使纸中的纤维素炭化的缘故;在洗气瓶中盛放浓硫酸,除去氢气或氧气中的水分,是利用其 性.
(2)探究浓硫酸的吸水性.兴趣小组把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,称量、观察、记录、分析.根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图:
①稀释浓硫酸时,应将 缓缓地注入盛有 的烧杯中并不断搅拌;
②由如图曲线你能得到的实验结论有哪些?
(写两点) 、 .
【答案】(1)脱水;吸水
(2)浓硫酸;水;浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性;浓硫酸吸水能力比稀硫酸强(吸水速度快、吸水量大)
【知识点】浓硫酸的稀释
【解析】【分析】(1)依据浓硫酸具有的脱水性与吸水性进行分析判断;(2)①根据浓硫酸的稀释过程的操作要领分析解答;②从曲线观察两种不同的酸的吸水情况的变化趋势分析解答.
【解答】解:(1)浓硫酸具有的脱水性与吸水性,用玻璃棒蘸取少量浓硫酸在滤纸上写字,过后观察,字迹显黑色是因为其脱水性导致的纸张炭化,而除去氢气或氧气中的水分,是利用其吸水性,起到干燥剂的作用;(2)①浓硫酸的稀释时应酸入水并不断搅拌使溶解时产生的热量尽快散失;②从曲线观察两种不同的酸的吸水情况的变化可知:浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性;浓硫酸吸水能力比稀硫酸强(吸水速度快、吸水量大);开始两者吸水速度差异比较大,随着时间的推移吸水速度越来越接近,吸水能力越来越弱;硫酸浓度越稀吸水性越弱,到一定浓度后就失去吸水性;硫酸吸水能力可能会受环境温度、湿度、气压、酸的用量、表面积等因素的影响等.
故答案为:(1)脱水;吸水;(2)①浓硫酸,水;②浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性;浓硫酸吸水能力比稀硫酸强(吸水速度快、吸水量大);开始两者吸水速度差异比较大,随着时间的推移吸水速度越来越接近,吸水能力越来越弱;硫酸浓度越稀吸水性越弱,到一定浓度后就失去吸水性;硫酸吸水能力可能会受环境温度、湿度、气压、酸的用量、表面积等因素的影响等.
18.向一定质量的含杂质的锌样品中加入稀硫酸充分反应(杂质不与稀硫酸反应),所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示.(提示:稀硫酸与锌反应生成硫酸锌和氢气)
(1)锌样品与稀硫酸充分反应后产生氢气的总质量为 g.
(2)求:样品中锌的质量(请写出具体的计算过程).
【答案】(1)0.4
(2)解:设样品中锌的质量为x.
Zn+H2SO4═ZnSO4+ H2↑
65 2
x 0.4g
则 ,解得x=13g.
答:样品中锌的质量为13g
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据图中的信息可知氢气的质量.(2)铜与稀硫酸不反应.利用锌与硫酸反应的化学方程式,根据氢气的质量求出锌的质量.
【解答】解:(1)由图可知,完全反应后生成氢气的质量为0.4g;
四、实验探究题
19.(2016九上·浙江期中)在做锌与稀硫酸反应实验时,小丽同学发现试管中产生气泡的速度先变快后变慢。这一现象引起了同学们的思考,化学反应的快慢会受到哪些因素的影响?他们设计了如下的实验方案进行探究:分三次取足量的相同质量的稀硫酸,分别与大小、形状、质量相同的锌粒进行反应。实验数据记录如表。
实验编号 1 2 3
稀硫酸的质量分数 10% 10% 20%
溶液温度/℃ 反应前 20 30 20
反应后 26 37 28
反应所需时间 长 较短 较短
(1)分析实验数据可以得出锌与稀硫酸反应的快慢与 有关。
(2)同学们发现3次实验过程中总是开始阶段产生气泡逐渐变快,一定时间后逐渐变慢至停止。根据实验数据分析,锌与稀硫酸反应开始阶段产生气泡变快的决定因素是 。
(3)请你根据实验结果,分析硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈的原因 。
【答案】(1)温度、反应物的浓度
(2)溶液的温度
(3)空气中氧气浓度比纯氧中浓度低
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据实验中控制变量法的具体操作进行分析;(2)根据反应前后溶液的温度变化进行分析.本题主要考查了影响化学反应速率的因素,难度不大,关键是控制变量法的正确理解和应用.
【解答】解:(1)对比实验1、2可知,反应的快慢与温度有关,对比实验2、3可知,反应的快慢与反应物的浓度有关,所以分析实验数据可以得出锌与稀硫酸反应的快慢与温度、反应物的浓度有关;(2)通过分析每组实验前后的温度变化可知,锌与稀硫酸反应开始阶段产生气泡变快的决定因素是:溶液的温度.(3)空气中氧气只占空气体积的21%,其浓度比纯氧中浓度低,故硫在空气中燃烧不如在氧气中剧烈.
故答案为:(1)温度、反应物的浓度;(2)溶液的温度.(3)空气中氧气浓度比纯氧中浓度低.
20.(2017·湖州)科学兴趣小组在探究酸的性质时,做了如图实验:向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升盐酸,观察到黑色粉末很快溶解,并得到蓝绿色溶液,而向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升硫酸溶液,常温下无明显现象,为什么会产生这种差异呢?
【建立猜想】①两种酸溶液的pH不同.(注:pH相同,则单位体积溶液中H+数目相同)
②两种酸溶液中的 不同.
【实验过程】
实验次数 试剂 实验条件 实验现象
1 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的盐酸 常温 黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
2 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸 常温 无明显现象
3 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克NaCl 常温 黑色粉末很快溶解.溶液呈蓝绿色
4 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35 常温 无明显现象
【实验结论】常温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液于CuO反应现象出现差异的原因是由于 促进了反应的进行.
【答案】阴离子;克硫酸钠;氯离子
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【分析】根据控制变量法的正确操作,以及表中的试剂进行分析解答.
【解答】解:对比实验1中加入稀盐酸时,黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色,实验2中没有明显现象;实验3、4需要控制阴离子不同,所以实验4中需要加入硫酸钠,所以
【建立猜想】①两种酸溶液的pH不同;
②两种酸溶液中的阴离子不同;
【实验过程】
实验次数 试剂 实验条件 实验现象
1 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的盐酸 常温 黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
2 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸 常温 无明显现象
3 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克NaCl 常温 黑色粉末很快溶解.溶液呈蓝绿色
4 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克硫酸钠 常温 无明显现象
【实验结论】常温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液于CuO反应现象出现差异的原因是由于氯离子促进了反应的进行.
故答案为:
【建立猜想】阴离子;
【实验过程】
实验次数 试剂 实验条件 实验现象
1 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的盐酸 常温 黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
2 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸 常温 无明显现象
3 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克NaCl 常温 黑色粉末很快溶解.溶液呈蓝绿色
4 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克硫酸钠 常温 无明显现象
【实验结论】氯离子.
21.(2017·衢州)整理实验器材时,小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物,倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中,观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此,他十分好奇:与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度?
查阅资料:①相互接触的两种活动性不同的金属,同时放入酸中,活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。 ②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。
小柯根据下表进行实验,观察并记录现象。
组别 第一组 第二组
A B C D
金属 锌片 绑有铜片的锌片 铁片 绑有铜片的铁片
30%硫酸溶液(mL) 20 20 20
产生气泡快慢 快 明显加快 慢 明显加快
(1)第一组实验中“?”处的数据应为 。
(2)为了定量比较产生气体的快慢,可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量 ,然后进行比较。
(3)请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后,锌料与稀硫酸反应速度加快的原因 。
【答案】(1)20
(2)相同时间收集到氢气(气体)的体积
(3)硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面,加快了锌与稀硫酸的反应速度
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据“控制变量法”及设置对照组的方法可以得到“?”应该也用20mL30%硫酸溶液,(2)为了定量比较产生气体的快慢,可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量相同时间收集到氢气(气体)的体积,然后进行比较。(3)根据查阅资料得到的信息“①相互接触的两种活动性不同的金属,同时放入酸中,活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。 ②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。”可知反应速度加快原因与①有关。小柯看到的现象结合他的探究可知反应速度加快的原因是硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面,加快了锌与稀硫酸的反应速度。
【解答】(1)根据对照组设置的方法可知“?”应填20;(2)为了定量比较产生气体的快慢,可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量相同时间收集到氢气(气体)的体积;(3)由信息可推知加快的原因是硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面,加快了锌与稀硫酸的反应速度。
故答案为:1、20;2、相同时间收集到氢气(气体)的体积;3、硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面,加快了锌与稀硫酸的反应速度
22. 小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时,发现生成的气体有刺激性气味,于是进行了探究.
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味?
【查阅资料】
(1)6H2SO4(浓)+2FeFe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑
(2)SO2可使品红溶液的红色褪去
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产生可能有二氧化硫
【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验,并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验.
(1)请帮助小明完成下表:
实验现象 A中生成气体成分
B中品红溶液 D中品红溶液 爆鸣实验
实验一 98% 不褪色 无爆鸣声 只有SO2
实验二 45% 稍有褪色 不褪色 有爆鸣声
实验三 25% 不褪色 只有H2
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸溶液浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫.
(2)【实验结论】铁与不同浓度的硫酸反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸溶液浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫
【交流反思】
(1)写出实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式 ,写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式 .
(2)实验一中C装置的作用是 .
【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图所示的改进,试分析:增加的导管下端伸入液面以下原因 ,该导管所起的作用是 .
【答案】(1)褪色;有二氧化硫和氢气;不褪色;有爆鸣声
(2)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;2H2+O2 2H2O;吸收二氧化硫;形成液封,防止生成的气体逸出;平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸入试管
【知识点】物质除杂或净化;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【解答】【实验探究】完成实验如下表所示:
实验现象
爆鸣实验 A中生成气体成分爆鸣实验
B中品红溶液 D中品红溶液
实验一 98% 褪色 不褪色 无爆鸣声 只有SO2
实验二 45% 稍有褪色 不褪色 有爆鸣声 有二氧化硫和氢气
实验三 25% 不褪色 不褪色 有爆鸣声 只有H2
(1)实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
实验二中发生爆鸣反应的化学方程式为:2H2+O22H2O.
(2)实验一中C装置的作用是吸收二氧化硫.
【拓展延伸】增加的导管下端伸入液面以下原因是形成液封,防止生成的气体逸出;
该导管所起的作用是平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸入试管.
故答案为:褪色;有二氧化硫和氢气;不褪色;有爆鸣声;Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;2H2+O2 2H2O;吸收二氧化硫;形成液封,防止生成的气体逸出;平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸入试管.
23.(2016九上·衢州期中)在工业上,精炼铜、镀铜以及制取各种铜的化合物时,常用到硫酸铜.某工厂用硫化铜(CuS)生产硫酸铜,提出了以下两个生产方案:
方案I:硫化铜在硫杆菌的作用下跟空气中的氧气发生反应,生成硫酸铜,反应方程式为:CuS+2O2 CuSO4;
方案Ⅱ:高温煅烧硫化铜,生成氧化铜;氧化铜跟硫酸反碰生成硫酸铜.根据上述信息,请你回答:
(1)在方案I所发生的化学反应中,硫杆菌起 作用.
(2)高温煅烧硫化铜的化学反应方程式为2CuS+3O2 2CuO+2x则x的化学式是 .
(3)注明氧化铜跟硫酸反应类型: .
(4)上述两个方案中,哪个更合理? ,理由是(最少写出两点) ; .
【答案】(1)催化
(2)SO2
(3)复分解反应
(4)方案I;不用加热、节约能源;不生成有害物质
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据催化剂的作用进行分析;(2)根据在质量守恒定律中,化学反应前后,原子个数不变进行分析;(3)根据反应的特点分析反应的类型;(4)根据反应条件,生成物的性质等方面考虑实验方案的优缺点.
【解答】解:(1)在方案I所发生的化学反应中,硫杆菌不属于反应物和生成物,在反应前后质量不变,属于催化剂,起催化作用;(2)高温煅烧硫化铜的化学反应方程式为2CuS+3O2 2CuO+2x,反应物中有2个铜原子,2个硫原子,6个氧原子,生成物中有2个铜原子,2个氧原子,根据反应前后原子的种类和个数都不变,可推知x的化学式是:SO2;(3)氧化铜跟硫酸反应的化学方程式:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O,该反应由两种化合物相互交换成分生成了另外两种化合物,属于复分解反应.(4)上述两个方案中,I方案更好,因为此反应①不用加热、节约能源;②不生成有害物质等.
故答案为:(1)催化;(2)SO2;(3)复分解反应;(4)I,①不用加热、节约能源;②不生成有害物质等.
1 / 1浙教版科学九上1.32常见的酸--硫酸 同步练习
一、单选题
1.列关于硫酸的说法错误的是( )
A.浓硫酸具有吸水性
B.稀硫酸与氯化钡溶液混合得白色沉淀
C.稀硫酸能用来除铁锈
D.浓硫酸倒入水中,溶液温度会降低
2. 实验室常用浓硫酸做某些气体的干燥剂,这是因为( )
A.浓硫酸溶于水能放出热量 B.浓硫酸具有挥发性
C.浓硫酸具有腐蚀性 D.浓硫酸具有吸水性
3.(2016·杭州模拟)生产上要用10%的硫酸来清洗钢材.欲配制10%的硫酸溶液49Kg,需要98%的浓硫酸的质量是( )
A.2kg B.5kg C.44kg D.50kg
4.下列物质中,不能用稀硫酸和金属反应直接制得的是( )
A.硫酸锌 B.硫酸亚铁 C.硫酸铝 D.硫酸铁
5.下列实验操作或装置不正确的是( )
A.稀释浓硫酸时不断用玻璃棒搅拌
B.用蘸浓硫酸的玻璃棒在纸上写字,观察其脱水性
C.往浓硫酸里慢慢地小心地滴加蒸馏水,配制稀硫酸
D.实验室不慎沾浓硫酸在皮肤上,立即用干布抹去,再用大量水冲洗
6.下列是小云同学稀释浓硫酸并进行相关实验的操作图示,其中合理的是( )
A. 稀释浓硫酸时,将水注入浓硫酸并用玻璃棒不断搅拌
B. 稀释好的浓硫酸装在试剂瓶中并贴上标签
C. 镊子夹取pH试纸测定溶液的酸碱度(pH值)
D. 用无色酚酞鉴别氯化钠溶液和稀硫酸
7.已知某无色溶液中含有硫酸,则该溶液中还可能含有的物质是( )
A.硫酸铜 B.氯化钡 C.硫酸锌 D.氢氧化钠
8.将一根铁丝放入一定量的稀硫酸溶液中,恰好完全反应.反应后所得溶液中溶质是( )
A.铁丝 B.硫酸 C.硫酸铁 D.硫酸亚铁
9.下列各组物质分别加入足量的水里,能得到无色透明的溶液的是( )
A.氯化铁、氢氧化钠、氯化钠 B.硫酸钠、盐酸、氯化钡
C.硫酸铜、氯化钾、硫酸 D.碳酸钠、氯化钠、硫酸钠
二、填空题
10.浓硫酸能作干燥剂是因为具有 ,纸张遇浓硫酸变黑是因为浓硫酸具有 ,稀释浓硫酸时应将 倒入 ,并用玻璃棒不断搅拌。
11.汽车、电动车中一般要使用铅﹣硫酸蓄电池.蓄电池中的酸溶液是溶质质量分数为28%的稀硫酸,若有2L溶质质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)配制该稀硫酸时,配得稀硫酸的质量为 g,需要蒸馏水(密度为1g/cm3) L.
12.稀硫酸除了跟酸碱指示剂反应外,还有一些化学性质,请通过铁和铁的氧化物用化学方程式来表示稀硫酸的化学性质:(1) ; (2) 。
13.实验室一瓶新购进的浓硫酸,其标签的部分内容如图所示.
(1)若该瓶硫酸还没有开封使用,瓶内溶液的质量为 g.
(2)若要配制9.8%的稀硫酸400g,则需用该浓硫酸 mL(计算结果保留至0.1).
(3)配制稀硫酸的过程中,除了用到量筒、胶头滴管、烧杯外,还需要用到的仪器可能有 .
(4)若量取浓硫酸时采用仰视的方法,则配制的溶液溶质质量分数 9.8%(填“>”、“=”或“<”).
(5)若取该9.8%的稀硫酸100g与足量的镁充分反应后,所得溶液的质量为 g.
14.铜跟浓硫酸的反应原理是:Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+2H2O。某小组同学用下图所示装置制取硫酸铜。请回答以下问题:
(1)图中B装置用来收集SO2(已知SO2的密度大于CO2 的密度),但未将导管画全,请在答题纸上将B装置中的导管补画完整。
(2)图中C装置的作用是防止氢氧化钠溶液倒吸入B瓶中,装置D的作用是 ;
(3)充分反映后,烧瓶中的铜片仍有剩余,那么硫酸是否也有剩余呢?该小组同学进一步研究:待烧瓶冷却后,将烧瓶中的混合物稀释、过滤,用滤液做了如下实验。
实验1:用pH试纸测试滤液 pH,其pH约为1;
实验2:取少量滤液于试管中,向试管中滴加氯化钡溶液,有白色沉淀现象。
你认为, 可说明硫酸有剩余。(选填“实验1”或“实验2”)
(4)以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜,存在的缺陷有 (答出两点即可。)
三、解答题
15.(2018·浙江模拟)某兴趣小组用15g镁条与溶质质量分数为49%的稀硫酸反应,测得产生氢气的质量与稀硫酸的质量关系如图(假设镁条中除表面含有氧化镁外,还有其它难溶性杂质且不与稀硫酸反应),试分析回答:
(1)当稀硫酸质量为90g时,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,则会产生的现象是 。
(2)稀硫酸质量在0~20g范围内,试用化学方程式解释未产生气体的原因 。
(3)求出P的值。
(4)当稀硫酸质量为70g时,所得溶液中溶质质量分数是多少
16.(2017九上·杭州月考)浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性,浓硫酸的腐蚀性主要是由它的脱水性和强氧化性引起的。稀硫酸有强酸性,稀硫酸的腐蚀性则主要是由酸性及水分蒸发后变浓而产生的。
(1)小金同学用 4.9%的稀硫酸洗涤一定量化工产品中残留的 Ba(OH)2,当消耗硫酸 50 g 时,沉淀不再产生,此时溶液的 pH =7(不考虑其他物质的影响),求化工产品中残留 Ba(OH)2 的质量。
(2)在上述洗涤过程中,需要用到 4.9%的稀硫酸,小金同学用稀释 98%的浓硫酸的方法制得该溶液,将量取好的浓硫酸沿着烧杯壁慢慢倒入量取好的水中,并用玻璃棒不断搅拌。小金同学发现如果将水倒入浓硫酸,水会迅速沸腾,导致酸液飞溅,造成危险。于是小金同学产生了疑问,为什么浓硫酸倒入水中水不易沸腾而水倒入浓硫酸中水容易沸腾呢?请你结合所学知识帮助小金同学解释,已知浓度为 98%的浓硫酸的密度是1.84g/cm3。
17.硫酸是常见的酸,也是常用的化工原料.由于浓度不同,浓硫酸与稀硫酸在性质上存在较大差异,如浓硫酸具有脱水性、吸水性和强腐蚀性等.某课外兴趣小组为了探究浓硫酸的某些特性做了如下一些实验.请结合有关实验,按要求回答下列问题:
(1)用玻璃棒蘸取少量浓硫酸在滤纸上写字,过后观察,字迹显黑色,这主要是由于浓硫酸具有 性,使纸中的纤维素炭化的缘故;在洗气瓶中盛放浓硫酸,除去氢气或氧气中的水分,是利用其 性.
(2)探究浓硫酸的吸水性.兴趣小组把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,称量、观察、记录、分析.根据室温环境下实验的数据绘成的曲线如图:
①稀释浓硫酸时,应将 缓缓地注入盛有 的烧杯中并不断搅拌;
②由如图曲线你能得到的实验结论有哪些?
(写两点) 、 .
18.向一定质量的含杂质的锌样品中加入稀硫酸充分反应(杂质不与稀硫酸反应),所加稀硫酸与生成气体的质量关系如图所示.(提示:稀硫酸与锌反应生成硫酸锌和氢气)
(1)锌样品与稀硫酸充分反应后产生氢气的总质量为 g.
(2)求:样品中锌的质量(请写出具体的计算过程).
四、实验探究题
19.(2016九上·浙江期中)在做锌与稀硫酸反应实验时,小丽同学发现试管中产生气泡的速度先变快后变慢。这一现象引起了同学们的思考,化学反应的快慢会受到哪些因素的影响?他们设计了如下的实验方案进行探究:分三次取足量的相同质量的稀硫酸,分别与大小、形状、质量相同的锌粒进行反应。实验数据记录如表。
实验编号 1 2 3
稀硫酸的质量分数 10% 10% 20%
溶液温度/℃ 反应前 20 30 20
反应后 26 37 28
反应所需时间 长 较短 较短
(1)分析实验数据可以得出锌与稀硫酸反应的快慢与 有关。
(2)同学们发现3次实验过程中总是开始阶段产生气泡逐渐变快,一定时间后逐渐变慢至停止。根据实验数据分析,锌与稀硫酸反应开始阶段产生气泡变快的决定因素是 。
(3)请你根据实验结果,分析硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈的原因 。
20.(2017·湖州)科学兴趣小组在探究酸的性质时,做了如图实验:向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升盐酸,观察到黑色粉末很快溶解,并得到蓝绿色溶液,而向放有少量CuO粉末的试管中加入6毫升硫酸溶液,常温下无明显现象,为什么会产生这种差异呢?
【建立猜想】①两种酸溶液的pH不同.(注:pH相同,则单位体积溶液中H+数目相同)
②两种酸溶液中的 不同.
【实验过程】
实验次数 试剂 实验条件 实验现象
1 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的盐酸 常温 黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
2 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸 常温 无明显现象
3 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克NaCl 常温 黑色粉末很快溶解.溶液呈蓝绿色
4 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35 常温 无明显现象
【实验结论】常温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液于CuO反应现象出现差异的原因是由于 促进了反应的进行.
21.(2017·衢州)整理实验器材时,小柯将还在反应的锌和稀硫酸的残留物,倒入有少量硫酸铜溶液的废液缸中,观察到锌粒表面产生气泡的速度大大加快。对此,他十分好奇:与硫酸铜溶液混合怎么会加快锌和稀硫酸的反应速度?
查阅资料:①相互接触的两种活动性不同的金属,同时放入酸中,活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。 ②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。
小柯根据下表进行实验,观察并记录现象。
组别 第一组 第二组
A B C D
金属 锌片 绑有铜片的锌片 铁片 绑有铜片的铁片
30%硫酸溶液(mL) 20 20 20
产生气泡快慢 快 明显加快 慢 明显加快
(1)第一组实验中“?”处的数据应为 。
(2)为了定量比较产生气体的快慢,可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量 ,然后进行比较。
(3)请推测与废液缸中少量硫酸铜溶液混合后,锌料与稀硫酸反应速度加快的原因 。
22. 小明在做铁与硫酸溶液反应的实验时,发现生成的气体有刺激性气味,于是进行了探究.
【提出问题】铁与硫酸溶液反应生成的气体为什么有刺激性气味?
【查阅资料】
(1)6H2SO4(浓)+2FeFe2(SO4)3+6H2O+3SO2↑
(2)SO2可使品红溶液的红色褪去
【进行猜想】铁与不同浓度的硫酸溶液反应,生成的气体产生可能有二氧化硫
【实验探究】小明用图甲所示装置进行实验,并将E中收集到的气体进行如图乙所示的爆鸣实验.
(1)请帮助小明完成下表:
实验现象 A中生成气体成分
B中品红溶液 D中品红溶液 爆鸣实验
实验一 98% 不褪色 无爆鸣声 只有SO2
实验二 45% 稍有褪色 不褪色 有爆鸣声
实验三 25% 不褪色 只有H2
【实验结论】铁与不同浓度的硫酸反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸溶液浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫.
(2)【实验结论】铁与不同浓度的硫酸反应,生成的气体产物可能不同,当硫酸溶液浓度达到足够大时,生成的气体产物中有二氧化硫
【交流反思】
(1)写出实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式 ,写出实验二中发生爆鸣反应的化学方程式 .
(2)实验一中C装置的作用是 .
【拓展延伸】小明又将A装置进行了如图所示的改进,试分析:增加的导管下端伸入液面以下原因 ,该导管所起的作用是 .
23.(2016九上·衢州期中)在工业上,精炼铜、镀铜以及制取各种铜的化合物时,常用到硫酸铜.某工厂用硫化铜(CuS)生产硫酸铜,提出了以下两个生产方案:
方案I:硫化铜在硫杆菌的作用下跟空气中的氧气发生反应,生成硫酸铜,反应方程式为:CuS+2O2 CuSO4;
方案Ⅱ:高温煅烧硫化铜,生成氧化铜;氧化铜跟硫酸反碰生成硫酸铜.根据上述信息,请你回答:
(1)在方案I所发生的化学反应中,硫杆菌起 作用.
(2)高温煅烧硫化铜的化学反应方程式为2CuS+3O2 2CuO+2x则x的化学式是 .
(3)注明氧化铜跟硫酸反应类型: .
(4)上述两个方案中,哪个更合理? ,理由是(最少写出两点) ; .
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】浓硫酸的稀释
【解析】【分析】A、浓硫酸具有吸水性;
B、硫酸可与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀;
C、稀硫酸可与金属氧化物反应;
D、浓硫酸溶于水放热.
【解答】解:
A、浓硫酸具有吸水性,正确;
B、硫酸可与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,所以二者混合会得到白色沉淀,正确;
C、稀硫酸可与金属氧化物反应,故可用来除锈,正确;
D、浓硫酸溶于水放热,会使溶液温度升高,故错误;
答案:D
2.【答案】D
【知识点】浓硫酸的稀释
【解析】【解答】浓硫酸具有吸水性,在实验室中常用浓硫酸做某些气体的干燥剂,但是,无挥发性;
故选:D.
【分析】根据浓硫酸具有吸水性,进行分析判断即可.
3.【答案】B
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【分析】用浓溶液加水配制稀溶液,在稀释的过程中溶质的质量不变.
【解答】解:由于溶液在稀释的过程中溶质的质量不变,因此需要浓溶液的质量为: =5kg;
故选B.
4.【答案】D
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】在金属活动性顺序中,氢前的金属能与酸反应生成氢气,同时生成相应的盐。注意:铁与稀硫酸反应制得硫酸亚铁。本题考查了常见金属与酸的反应,完成此题,可以依据已有的知识进行,要注意金属铁与酸反应时生成的是亚铁盐。
【解答】A、锌能与硫酸反应生成硫酸锌,故A正确;
B、铁与硫酸反应生成的是硫酸亚铁,故错误;
C、铝能与硫酸反应生成硫酸铝,故正确;
D、铁与硫酸反应生成的是硫酸亚铁,故错误。
故答案为:D
5.【答案】C
【知识点】实验室的安全与意外事故的处理方法;浓硫酸的稀释
【解析】【分析】A、根据稀释浓硫酸的方法进行分析.
B、根据浓硫酸具有脱水性进行分析判断.
C、根据浓硫酸的稀释方法进行分析判断.
D、浓硫酸具有强腐蚀性,万一滴到皮肤上,一定谨慎处理.
【解答】解:A、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,故实验操作正确.
B、用蘸浓硫酸的玻璃棒在纸上写字,过一会儿后观察,字迹显黑色,说明浓硫酸具有脱水性,故实验操作正确.
C、稀释浓硫酸时,要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中,同时用玻璃棒不断搅拌,以使热量及时地扩散;一定不能把水注入浓硫酸中;故实验操作错误.
D、浓硫酸具有较强的腐蚀性,不慎沾到皮肤上,应立即用布拭去,再用大量清水冲洗,故实验操作正确.
故选C.
6.【答案】B
【知识点】浓硫酸的稀释;酸、碱、盐的鉴别
【解析】【分析】A、根据浓硫酸的稀释方法解答;
B、根据瓶签的书写方法解答;
C、根据pH试纸测定溶液酸碱性的方法解答;
D、根据酚酞在酸性和中性溶液中不变色解答.
【解答】解:A、稀释浓硫酸要把浓硫酸倒入水中,不能将水倒入浓硫酸中,错误;
B、稀释好的浓硫酸装在试剂瓶中并贴上标签的方法正确;
C、pH试纸不能浸入到待测液中,错误;
D、酚酞在酸性和中性溶液中不变色,不能因酚酞鉴别氯化钠溶液和稀硫酸,错误;
故选B.
7.【答案】C
【知识点】离子或物质的共存问题;酸的化学性质
【解析】【分析】(1)本题考查硫酸的化学性质。硫酸属于酸,也具备酸的通性。
(2)解题需要注意题中的关键信息:“无色”以及物质与硫酸不能发生反应。
【解答】A、硫酸铜虽不能与硫酸反应,但其溶液呈蓝色,因此不可能含有;
B、氯化钡能与硫酸反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,因此不可能含有;
C、硫酸锌不能与硫酸反应,且其溶液为无色溶液,可能含有;
D、氢氧化钠能与硫酸反应生成硫酸钠和水,因此不可能含有。
故答案为:C
8.【答案】D
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】根据题干信息(没有气泡冒出)可知,稀硫酸最后全部参加反应,没有剩余;又因为铁和稀硫酸反应的产物是硫酸亚铁和氢气;氢气不溶于水,所以最后氢气全部进入空中;故最后溶液中只剩下硫酸亚铁.
【解答】解:根据题干信息可知,硫酸没有剩余;铁和稀硫酸反应的产物是硫酸亚铁和氢气;所以最后剩在溶液中的物质是硫酸亚铁,故本题答案为:D.
9.【答案】D
【知识点】离子或物质的共存问题
【解析】【分析】本题要利用反应发生的条件来判断反应是否产生沉淀,由物质在水中能得到无色透明溶液,同时考查常见离子在水溶液中的颜色.
【解答】解:A、中FeCl3本身是黄色的,FeCl3和NaOH反应产生红褐色沉淀Fe(OH)3,不会得到无色透明溶液,故A错误.
B、中硫酸钠与氯化钡能产生白色BaSO4沉淀,不会得到无色透明溶液,故B错误.
C、中不会发生反应,但CuSO4是蓝色的,与无色不符,故C错误.
D、中物质之间重新结合不会有水或气体或沉淀生成,且在水中都是无色的,故D正确.
故选D.
10.【答案】吸水性;脱水性;浓硫酸;水
【知识点】浓硫酸的稀释
【解析】【分析】根据浓硫酸具有吸水性、脱水性、密度比水大以及溶于水放出大量的热量进行分析解答。
【解答】浓硫酸具有吸水性,常用作干燥剂,蘸有浓硫酸的纸片放置一会儿会变黑,纸中H、O元素以水的形式脱出,只留下C元素,体现浓硫酸的脱水性,浓硫酸稀释时,一定要浓硫酸沿器壁慢慢注入水里,并不断用玻璃棒搅拌.
故答案是:吸水性;脱水性;浓硫酸;水。
11.【答案】12880;9.2
【知识点】溶质的质量分数及相关计算;一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【解答】配得稀硫酸的质量为x
2L×1000mL/L×1.84g/cm3×98%=x×28%
x=12880g;
需要蒸馏水的质量=12880g﹣2L×1000mL/L×1.84g/cm3=9200g(合9200mL=9.2L)
故答案为:12880;9.2.
【分析】利用98%的浓硫酸配制28%的稀硫酸,可通过加水稀释的方法完成,在加水稀释前后,溶液中溶质质量不变;据此,可由浓硫酸的体积及质量分数计算配制28%的溶液的质量及需要蒸馏水的体积.
12.【答案】Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
【知识点】酸的化学性质
【解析】【分析】根据酸会与金属反应生成盐和氢气,酸会与金属氧化物反应生成盐和水,以及化学方程式的书写进行分析。
【解答】铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。
故答案为:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
13.【答案】920;21.7;玻璃棒;>;102.2
【知识点】一定溶质质量分数的溶液的配制
【解析】【解答】(1)若该瓶硫酸还没有开封使用,瓶内溶液的质量为500mL×1.84g/mL=920g;
(2)设需要98%的浓硫酸的质量为x,则有98%x=400g×9.8%,解得x=40g,需要浓硫酸的体积为:≈21.7mL
(3)将浓硫酸沿着烧杯壁慢慢注入水中,用玻璃棒不断搅拌;
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视液面,读数比实际液体体积小,会造成实际量取的浓硫酸的体积偏大,其他操作无误,则所配置的稀硫酸中溶质的质量分数偏大;
(5)解:100g稀硫酸中溶质的质量为:100g×9.8%=9.8g,设生成氢气的质量为x,需要镁的质量为y,则
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑
24 98 2
y 9.8g x
则,解得x=0.2g,y=2.4g.
故所得溶液的质量为100g+2.4g﹣0.2g=102.2g.
故答案为:
(1)920;(2)21.7;(3)玻璃棒; (4)>;(5)102.2.
【分析】(1)根据体积、密度、质量的关系进行计算;
(2)根据稀释前后溶质不变列等式进行计算;
(3)根据浓硫酸稀释的注意事项回答;
(4)用量筒量取浓硫酸时,仰视液面,读数比实际液体体积小;
(5)由于100g稀硫酸中溶质的质量可以求出,因此利用化学方程式根据硫酸的质量就可以求出生成的氢气的质量,再求所得溶液的质量.
14.【答案】(1)
(2)吸收二氧化硫,防止污染空气
(3)实验1
(4)消耗大量的能量,产生了有毒的气体等
【知识点】物质除杂或净化
【解析】【分析】(1)根据二氧化硫的密度比空气大分析;(2)根据二氧化硫有毒、能与氢氧化钠反应分析回答;(3)根据稀硫酸显酸性分析;(4)根据以铜片与浓硫酸为原料用上述方法制取硫酸铜的过程等分析回答;本题属于实验设计题,排在氢后的金属不与酸发生置换反应,但是可以和强氧化性的酸反应,浓硫酸具有强氧化性,完成本题,可以从题干给出的内容,提取有用的信息,分析归纳从而得出合理的答案,本考点主要出现在实验题中.
【解答】解:(1)由于二氧化硫的密度大于空气,应利用向上排空气法收集,导气管应伸入到接近瓶底.见图: (2)由于二氧化硫有毒、能与氢氧化钠反应,所以.装置D的作用是吸收二氧化硫,防止污染空气.(3)由于生成物中含有硫酸铜,在加入氯化钡时能产生沉淀对硫酸的存在的判断产生了干扰;硫酸显酸性,所以,能证明浓硫酸有剩余的是实验1.(4)由制取的过程可知,存在的缺陷有:消耗大量的能量,产生了有毒的气体等.
故答案为:(1)见图; (2)吸收二氧化硫,防止污染空气;(3)实验1;(4)消耗大量的能量,产生了有毒的气体等.
15.【答案】(1)冒气泡同时产生白色沉淀
(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
(3)解:
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
X=6g a=30g p=0.5g
(4)解:
MgO + H2SO4= MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】金属与酸反应生成盐和氢气;金属氧化物与酸反应生成盐和水;
【解答】(1)当稀硫酸质量为90g时,由图像可知,酸过量,取出部分溶液加入碳酸钡粉末,由于碳酸钡可溶于酸,故可以观察到有气泡生成,并生成新的沉淀;故答案为:固体溶解,有气泡产生且有沉淀产生;
(2)镁是活泼的金属,所以表面有金属氧化物生成;所以酸先跟氧化镁反应,无气体出现;故答案为:MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;
(3)P点是氢气的质量
解:设m(Mg)=Xg; m(H2)=Pg;
Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2↑
24 98 120 2
X 50g×49% a p
X=6g a=30g p=0.5g
故答案为:0.5g;
(4)设m(MgO)=Y g;m(MgSO4)=bg;
MgO +H2SO4=MgSO4 +H2O
40 98 120
Y 20g×49% b
Y=4g b=12g
MgSO4%=42g/(10+70-0.5)=52.8%;
故答案为:(1)固体溶解,有气泡产生且有沉淀产生;(2)MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;(3)0.5g;(4)52.8%.
16.【答案】(1)解:沉淀不再产生,说明恰好中和,则此时液体的pH=7.
设化工产品中残留 Ba(OH)2 的质量为 x.
Ba(OH)2+ H2SO4═BaSO4↓+2H2O
171 98
x 50g×4.9%
x=4.275g
答:化工产品中残留 Ba(OH)2 的质量为 4.275g
(2)浓硫酸,浓度 98%的密度为 1.84 克/立方厘米,比水的密度大,浓硫酸遇到水时会放出大量的热量,如果将水倒入浓硫酸中,因为水密度小,浮在浓硫酸上面,放出的热量可能会使浮在表面的水滴沸腾造成局部高温而液体飞溅。
【知识点】浓硫酸的稀释;酸的化学性质
【解析】【分析】 (1)由溶液的pH=7可知,稀硫酸和氢氧化钡恰好完全反应,可根据已知的硫酸质量,由反应的化学方程式计算得到氢氧化钡的质量;(2)浓硫酸遇水会放出大量的热量,水密度比浓硫酸小,水会浮在浓硫酸上面。当水逐渐进入浓硫酸时由于产生的大量的热量不能及时散发,水会沸腾使液体飞溅。
17.【答案】(1)脱水;吸水
(2)浓硫酸;水;浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性;浓硫酸吸水能力比稀硫酸强(吸水速度快、吸水量大)
【知识点】浓硫酸的稀释
【解析】【分析】(1)依据浓硫酸具有的脱水性与吸水性进行分析判断;(2)①根据浓硫酸的稀释过程的操作要领分析解答;②从曲线观察两种不同的酸的吸水情况的变化趋势分析解答.
【解答】解:(1)浓硫酸具有的脱水性与吸水性,用玻璃棒蘸取少量浓硫酸在滤纸上写字,过后观察,字迹显黑色是因为其脱水性导致的纸张炭化,而除去氢气或氧气中的水分,是利用其吸水性,起到干燥剂的作用;(2)①浓硫酸的稀释时应酸入水并不断搅拌使溶解时产生的热量尽快散失;②从曲线观察两种不同的酸的吸水情况的变化可知:浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性;浓硫酸吸水能力比稀硫酸强(吸水速度快、吸水量大);开始两者吸水速度差异比较大,随着时间的推移吸水速度越来越接近,吸水能力越来越弱;硫酸浓度越稀吸水性越弱,到一定浓度后就失去吸水性;硫酸吸水能力可能会受环境温度、湿度、气压、酸的用量、表面积等因素的影响等.
故答案为:(1)脱水;吸水;(2)①浓硫酸,水;②浓硫酸和一定浓度以上的稀硫酸都具有吸水性;浓硫酸吸水能力比稀硫酸强(吸水速度快、吸水量大);开始两者吸水速度差异比较大,随着时间的推移吸水速度越来越接近,吸水能力越来越弱;硫酸浓度越稀吸水性越弱,到一定浓度后就失去吸水性;硫酸吸水能力可能会受环境温度、湿度、气压、酸的用量、表面积等因素的影响等.
18.【答案】(1)0.4
(2)解:设样品中锌的质量为x.
Zn+H2SO4═ZnSO4+ H2↑
65 2
x 0.4g
则 ,解得x=13g.
答:样品中锌的质量为13g
【知识点】根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】(1)根据图中的信息可知氢气的质量.(2)铜与稀硫酸不反应.利用锌与硫酸反应的化学方程式,根据氢气的质量求出锌的质量.
【解答】解:(1)由图可知,完全反应后生成氢气的质量为0.4g;
19.【答案】(1)温度、反应物的浓度
(2)溶液的温度
(3)空气中氧气浓度比纯氧中浓度低
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据实验中控制变量法的具体操作进行分析;(2)根据反应前后溶液的温度变化进行分析.本题主要考查了影响化学反应速率的因素,难度不大,关键是控制变量法的正确理解和应用.
【解答】解:(1)对比实验1、2可知,反应的快慢与温度有关,对比实验2、3可知,反应的快慢与反应物的浓度有关,所以分析实验数据可以得出锌与稀硫酸反应的快慢与温度、反应物的浓度有关;(2)通过分析每组实验前后的温度变化可知,锌与稀硫酸反应开始阶段产生气泡变快的决定因素是:溶液的温度.(3)空气中氧气只占空气体积的21%,其浓度比纯氧中浓度低,故硫在空气中燃烧不如在氧气中剧烈.
故答案为:(1)温度、反应物的浓度;(2)溶液的温度.(3)空气中氧气浓度比纯氧中浓度低.
20.【答案】阴离子;克硫酸钠;氯离子
【知识点】溶液的酸碱性与pH值的关系
【解析】【分析】根据控制变量法的正确操作,以及表中的试剂进行分析解答.
【解答】解:对比实验1中加入稀盐酸时,黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色,实验2中没有明显现象;实验3、4需要控制阴离子不同,所以实验4中需要加入硫酸钠,所以
【建立猜想】①两种酸溶液的pH不同;
②两种酸溶液中的阴离子不同;
【实验过程】
实验次数 试剂 实验条件 实验现象
1 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的盐酸 常温 黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
2 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸 常温 无明显现象
3 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克NaCl 常温 黑色粉末很快溶解.溶液呈蓝绿色
4 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克硫酸钠 常温 无明显现象
【实验结论】常温下,pH相同的盐酸和硫酸溶液于CuO反应现象出现差异的原因是由于氯离子促进了反应的进行.
故答案为:
【建立猜想】阴离子;
【实验过程】
实验次数 试剂 实验条件 实验现象
1 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的盐酸 常温 黑色粉末很快溶解,溶液呈蓝绿色
2 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸 常温 无明显现象
3 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克NaCl 常温 黑色粉末很快溶解.溶液呈蓝绿色
4 0.2克CuO粉末+6毫升pH=0的硫酸+0.35克硫酸钠 常温 无明显现象
【实验结论】氯离子.
21.【答案】(1)20
(2)相同时间收集到氢气(气体)的体积
(3)硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面,加快了锌与稀硫酸的反应速度
【知识点】金属的化学性质
【解析】【分析】(1)根据“控制变量法”及设置对照组的方法可以得到“?”应该也用20mL30%硫酸溶液,(2)为了定量比较产生气体的快慢,可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量相同时间收集到氢气(气体)的体积,然后进行比较。(3)根据查阅资料得到的信息“①相互接触的两种活动性不同的金属,同时放入酸中,活动性较强的金属与酸反应产生氢气的速度会大大加快。 ②硫酸铜对锌和稀硫酸反应没有催化作用。”可知反应速度加快原因与①有关。小柯看到的现象结合他的探究可知反应速度加快的原因是硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面,加快了锌与稀硫酸的反应速度。
【解答】(1)根据对照组设置的方法可知“?”应填20;(2)为了定量比较产生气体的快慢,可以测量“收集相同体积的氢气所需的时间”或测量相同时间收集到氢气(气体)的体积;(3)由信息可推知加快的原因是硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面,加快了锌与稀硫酸的反应速度。
故答案为:1、20;2、相同时间收集到氢气(气体)的体积;3、硫酸铜与锌发生置换反应产生的铜附着在锌粒表面,加快了锌与稀硫酸的反应速度
22.【答案】(1)褪色;有二氧化硫和氢气;不褪色;有爆鸣声
(2)Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;2H2+O2 2H2O;吸收二氧化硫;形成液封,防止生成的气体逸出;平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸入试管
【知识点】物质除杂或净化;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【解答】【实验探究】完成实验如下表所示:
实验现象
爆鸣实验 A中生成气体成分爆鸣实验
B中品红溶液 D中品红溶液
实验一 98% 褪色 不褪色 无爆鸣声 只有SO2
实验二 45% 稍有褪色 不褪色 有爆鸣声 有二氧化硫和氢气
实验三 25% 不褪色 不褪色 有爆鸣声 只有H2
(1)实验三中铁与硫酸溶液反应的化学方程式为:Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
实验二中发生爆鸣反应的化学方程式为:2H2+O22H2O.
(2)实验一中C装置的作用是吸收二氧化硫.
【拓展延伸】增加的导管下端伸入液面以下原因是形成液封,防止生成的气体逸出;
该导管所起的作用是平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸入试管.
故答案为:褪色;有二氧化硫和氢气;不褪色;有爆鸣声;Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;2H2+O2 2H2O;吸收二氧化硫;形成液封,防止生成的气体逸出;平衡试管内外的压强,防止停止加热时液体倒吸入试管.
23.【答案】(1)催化
(2)SO2
(3)复分解反应
(4)方案I;不用加热、节约能源;不生成有害物质
【知识点】质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据催化剂的作用进行分析;(2)根据在质量守恒定律中,化学反应前后,原子个数不变进行分析;(3)根据反应的特点分析反应的类型;(4)根据反应条件,生成物的性质等方面考虑实验方案的优缺点.
【解答】解:(1)在方案I所发生的化学反应中,硫杆菌不属于反应物和生成物,在反应前后质量不变,属于催化剂,起催化作用;(2)高温煅烧硫化铜的化学反应方程式为2CuS+3O2 2CuO+2x,反应物中有2个铜原子,2个硫原子,6个氧原子,生成物中有2个铜原子,2个氧原子,根据反应前后原子的种类和个数都不变,可推知x的化学式是:SO2;(3)氧化铜跟硫酸反应的化学方程式:CuO+H2SO4═CuSO4+H2O,该反应由两种化合物相互交换成分生成了另外两种化合物,属于复分解反应.(4)上述两个方案中,I方案更好,因为此反应①不用加热、节约能源;②不生成有害物质等.
故答案为:(1)催化;(2)SO2;(3)复分解反应;(4)I,①不用加热、节约能源;②不生成有害物质等.
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