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    某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途“中，进行如下实验探究．
    【实验一】探究浓硫酸的氧化性
    将实验室常用的药品放入如右图所示的实验装置后，加热装置甲．（夹持和加热装置省略）
    （1）该装置设计上存在明显缺陷，请指出：
    装置乙不应有瓶塞
    装置乙不应有瓶塞
    ．
    （2）写出装置甲中反应的化学方程式
    Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2↑+2H2O（或C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O）
    Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2↑+2H2O（或C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O）
    ．
    （3）装置乙中的试剂是
    氢氧化钠溶液（或氢氧化钾溶液等）
    氢氧化钠溶液（或氢氧化钾溶液等）
    ．
    【实验二】探究某硫酸亚铁盐固体是否变质
    （4）请你帮助该同学完成如下实验方案：
    实验操作 预期现象和结论
    【实验三】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数
    查阅资料得知：工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2，示意图如图：

    该同学用此法制取一定浓度的H2O2，并进行下列实验测定H2O2的质量分数．
    ①取5.00mL H2O2溶液（密度为1.00g/mL）置于锥形瓶中加水稀释，再加稀硫酸酸化；
    ②用0.1000mol/L KMnO4溶液滴定；
    ③用同样方法滴定，三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL．
    回答下列问题：
    （5）电解饱和KHSO4溶液时，阳极的电极反应式为
    2HSO4--2e-=S2O82-+2H+（或2SO42--2e-=S2O82-）
    2HSO4--2e-=S2O82-+2H+（或2SO42--2e-=S2O82-）
    ．
    （6）操作②中，滴入第一滴KMnO4溶液，溶液紫红色消失很慢，随着滴定过程中Mn2+的增多，溶液紫红色消失速率加快．Mn2+的作用是
    催化剂（或加快反应速率）
    催化剂（或加快反应速率）
    ．
    （7）写出该滴定反应的离子方程式：
    2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
    2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
    ．
    （8）原H2O2溶液中溶质的质量分数为
    3.4%
    3.4%
    ．
    分析：（1）尾气处理装置不能带有瓶塞；
    （2）装置是固体和浓硫酸的反应，以此来确定要写的反应方程式；
    （3）处理二氧化硫的溶液是氢氧化钠或是氢氧化钾；
    （4）硫酸亚铁中的亚铁离子易被氧化为三价铁离子，可以用硫氰酸钾来检验三价铁离子；
    （5）电解池的阳极是阴离子发生失电子的氧化反应；
    （6）在双氧水的分解过程中，锰离子起到催化剂的作用；
    （7）高锰酸根离子有强氧化性，可以将双氧水氧化；
    （8）根据反应的原理方程式进行计算．
    解答：解：（1）装置乙中有瓶塞，当气压达到一定程度时，这样产生的尾气不会进入瓶中，达不到尾气处理装置，
    故答案为：装置乙不应有瓶塞；
     （2）装置是固体和浓硫酸的反应，金属铜、非金属单质C等均可以和浓硫酸反应，即Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CO2↑+2SO2↑+2H2O，
    故答案为：Cu+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CuSO4+SO2↑+2H2O （或C+2H2SO4（浓）
      △  
    .
     
    CO2↑+2SO2↑+2H2O）
    （3）尾气处理二氧化硫的溶液是氢氧化钠或是氢氧化钾，故答案为：氢氧化钠溶液（或氢氧化钾溶液等）；
    （4）亚铁离子易很容易被氧化为三价铁离子，可以用硫氰酸钾来检验，即三价铁离子往一支试管中加入少量固体，加水溶解，再滴加几滴KSCN溶液；若溶液变为红色，说明该固体已变质，若溶液未变红色，说明该固体没有变质，
    故答案为：三价铁离子往一支试管中加入少量固体，加水溶解，再滴加几滴KSCN溶液；若溶液变为红色，说明该固体已变质，若溶液未变红色，说明该固体没有变质；
    （5）电解饱和KHSO4溶液时，阳极是阴离子发生失电子的氧化反应，电极反应式为2HSO4--2e-=S2O82-+2H+（或2SO42--2e-=S2O82-），故答案为：2HSO4--2e-=S2O82-+2H+（或2SO42--2e-=S2O82-）；
    （6）在双氧水的分解过程中，高锰酸钾具有氧化性，对应的还原产物是锰离子，当加入第一滴KMnO4溶液，溶液紫红色消失很慢，随着滴定过程中Mn2+的增多，溶液紫红色消失速率加快，可见是锰离子起到催化剂的作用，
    故答案为：催化剂（或加快反应速率）；
    （7）高锰酸根离子有强氧化性，可以将双氧水氧化，原理方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑，
    故答案为：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑；
    （8）三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL，则体积平均值为：20.00mL，则消耗高锰酸根的量：0.1mol/L×0.02L=0.002mol，设双氧水的物质的量为n，则
    2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
    2        5
    0.002mol n
    解得n=0.005mol，所以双氧水的质量为：0.005mol×34g/mol=0.17g，双氧水的质量分数=
    0.17g
    5.00mL×1.00g/mL
    ×100%=3.4%，故答案为：3.4%．
    点评：本题考查了学生的实验设计能力，综合性比较强要求学生具有分析和解决问题的能力，难度大．
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论：运用类比的思想，既然氨气具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题．请你参与该小组的活动并完成下列研究：
    （一）制取氨气
    （1）写出实验制取氨气的化学方程式
    2NH4Cl+Ca（OH）2
      △  
    .
     
    CaCl2+2NH3↑+2H2O
    2NH4Cl+Ca（OH）2
      △  
    .
     
    CaCl2+2NH3↑+2H2O
    ；　　
    （2）有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法，想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气．你认为他能否达到目的？
    否
    否
    （填“能”或“否”），理由是
    氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大
    氨气极易溶于水、氯化铵对氨气在水中的溶解影响不大

    （二）该小组中某同学设计了如下图所示的实验装置（部分夹持及尾气处理装置未画出），探究氨气的还原性：
    （3）该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是
    在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管
    在装置A与B之间增加装有碱石灰的干燥管

    （4）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体．写出氨气与CuO反应的化学方程式
    3CuO+2NH3
      △  
    .
     
    3Cu+N2+3H2O
    3CuO+2NH3
      △  
    .
     
    3Cu+N2+3H2O
    ．
    （三）问题讨论
    （5）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质可能含有Cu2O．已知：Cu2O是一种碱性氧化物；在酸性溶液中，Cu+的稳定性比Cu2+差（2Cu+=Cu+Cu2+）．请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O
    取少许样品，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之则没有
    取少许样品，加入稀硫酸，若溶液出现蓝色，说明红色物质中含有Cu2O，反之则没有
    ．
    （6）解决了问题（5）后，有同学提出：Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们进行了如下实验：取98g Cu（OH）2固体，加热至80℃～100℃时，得到黑色固体粉末，继续加热到1000℃以上，黑色粉末全部变为红色粉末A．冷却后称量，A的质量为72g．据此可推得，A的化学式为
    Cu2O
    Cu2O
    ．由此，得到的结论是
    CuO比Cu2O的热稳定性差
    CuO比Cu2O的热稳定性差
    ．

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    科目：高中化学 来源：吉林省东北师大附中2009-2010学年高一上学期期末考试化学试题 题型：058

    某同学在学习了氨的性质以后，运用类比的思想思考：

    (1)其他气体在一定情况下能否像氨气一样也形成喷泉？

    (2)氨气具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？于是他设计实验制取氨气并探究上述问题．请你参与他的活动并完成下列研究：

    (Ⅰ)制取氨气及喷泉现象的探究

    1．写出实验制取氨气的化学方程式________；

    2．收集氨气的方法是________．

    3．喷泉是一种常见的自然现象．

    (1)图1为化学教材中的喷泉实验装置．该生积极思考，只要满足烧瓶内压强与玻璃管水柱压强的和小于烧瓶外的压强就可以产生喷泉．于是他设计了图2和图3所示的装置．

    ①在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是________．

    A．Cu和稀盐酸

    B．NaHCO3与NaOH溶液

    C．MnO2与稀盐酸

    D．Na2CO3与稀盐酸

    ②在图3锥形瓶中加入易挥发物质(如酒精)，水槽中加入冷水后，再加入下列的物质足量，结果也产生了喷泉．水槽中后加入的物质可以是________．

    A．浓硫酸

    B．食盐

    C．生石灰

    D．蔗糖

    (2)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述________(从“图1”或“图2”中选择)装置的原理相似．

    (Ⅱ)该小组中某同学设计了下列所示的实验装置(夹持及尾气处理装置未画出)，探究氨气的还原性：

    (1)该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是________．

    (2)利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体．写出氨气与CuO反应的化学方程式________．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    . 某同学在学习了氨的性质以后，运用类比的思想思考：（1）其他气体在一定情况下能否像氨气一样也形成喷泉？（2）氨气具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？于是他设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与他的活动并完成下列研究：

    （Ⅰ）制取氨气及喷泉现象的探究

      1.写出实验制取氨气的化学方程式                ；

      2.收集氨气的方法是                  。

      3.喷泉是一种常见的自然现象。

    （1）图1为化学教材中的喷泉实验装置。该生积极思考，只要满足烧瓶内压强与玻璃管水柱压强的和小于烧瓶外的压强就可以产生喷泉。于是他设计了图2和图3所示的装置。

    ①在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是__________。             

    A.Cu和稀盐酸    B.NaHCO3与NaOH溶液    C.MnO2与稀盐酸     D.Na2CO3与稀盐酸

    ②在图3锥形瓶中加入易挥发物质（如酒精），水槽中加入冷水后，再加入下列的物质足量，结果也产生了喷泉。水槽中后加入的物质可以是___________。

    A.浓硫酸           B.食盐            C.生石灰             D.蔗糖

    （2）城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述___________（从“图1”或“图2”中选择）装置的原理相似。

    （Ⅱ）该小组中某同学设计了下列所示的实验

    装置（夹持及尾气处理装置未画出），探究氨气

    的还原性：

    B
     

    C
     

    A
     
    （1）该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是              。

    （2）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式                        。

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    科目：高中化学 来源：东北师大附中2009—2010学年高一上学期期末（化学）试题 题型：实验题

    (15分)某同学在学习了氨的性质以后，运用类比的思想思考：（1）其他气体在一定情况下能否像氨气一样也形成喷泉？（2）氨气具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？于是他设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与他的活动并完成下列研究：
    （Ⅰ）制取氨气及喷泉现象的探究
    1.写出实验制取氨气的化学方程式               ；
    2.收集氨气的方法是                 。
    3.喷泉是一种常见的自然现象。
    （1）图1为化学教材中的喷泉实验装置。该生积极思考，只要满足烧瓶内压强与玻璃管水柱压强的和小于烧瓶外的压强就可以产生喷泉。于是他设计了图2和图3所示的装置。
    ①在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是__________。             
    A.Cu和稀盐酸    B.NaHCO3与NaOH溶液    C.MnO2与稀盐酸    D.Na2CO3与稀盐酸
    ②在图3锥形瓶中加入易挥发物质（如酒精），水槽中加入冷水后，再加入下列的物质足量，结果也产生了喷泉。水槽中后加入的物质可以是___________。
    A.浓硫酸          B.食盐           C.生石灰            D.蔗糖

    （2）城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述___________（从“图1”或“图2”中选择）装置的原理相似。
    （Ⅱ）该小组中某同学设计了下列所示的实验
    装置（夹持及尾气处理装置未画出），探究氨气
    的还原性：

    B

     
    C
     
    A
     
    （1）该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是             。

    （2）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式                       。

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    某同学在学习了氨的性质以后，运用类比的思想思考：（1）其他气体在一定情况下能否像氨气一样也形成喷泉？（2）氨气具有还原性，能否像H2那样还原CuO呢？于是他设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与他的活动并完成下列研究：

    （Ⅰ）制取氨气及喷泉现象的探究

      1.写出实验制取氨气的化学方程式                ；

      2.收集氨气的方法是                  。

      3.喷泉是一种常见的自然现象。

    （1）图1为化学教材中的喷泉实验装置。该生积极思考，只要满足烧瓶内压强与玻璃管水柱压强的和小于烧瓶外的压强就可以产生喷泉。于是他设计了图2和图3所示的装置。

    ①在图2的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是__________。             

    A.Cu和稀盐酸    B.NaHCO3与NaOH溶液    C.MnO2与稀盐酸     D.Na2CO3与稀盐酸

    ②在图3锥形瓶中加入易挥发物质（如酒精），水槽中加入冷水后，再加入下列的物质足量，结果也产生了喷泉。水槽中后加入的物质可以是___________。

    A.浓硫酸           B.食盐            C.生石灰             D.蔗糖

    （2）城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述___________（从“图1”或“图2”中选择）装置的原理相似。

    （Ⅱ）该小组中某同学设计了下列所示的实验

    装置（夹持及尾气处理装置未画出），探究氨气

    的还原性：

    （1）该装置在设计上有一定缺陷，为保证实验结果的准确性，对该装置的改进措施是              。

    （2）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝色，同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式                        。

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