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某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应,设计如下实验探究方案(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%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端浸入浓H2SO4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:

材料一:小组交流摘录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下的铜丝变黑,表面产生气泡,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无水CuSO4.
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→Cu2S(黑色).
材料二:探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸,黑色变浅了些,溶液呈蓝色.
实验3:将溶液过滤得黑色颗粒状物质,经稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减少.
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CCl4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H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,并有大量气泡冒出,已知SO2难溶于CCl4中,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)
考点:浓硫酸的性质实验
专题:氧族元素
分析:(1)长导管除了导气作用之外,还可以让气体冷凝,回流;二氧化硫和强碱的反应十分剧烈,要注意防止倒吸现象的发生;
(2)硫在加热时能和浓硫酸反应生成二氧化硫和水;
(3)根据二氧化硫易溶于水,二氧化硫过量,反应生成了亚硫酸氢钙进行解答;利用酸式盐和强碱中的氢氧根反应能得到正盐设计方案;
(4)含有铜元素的常见黑色物质有CuO、CuS、Cu2S,结合实际来回答.
解答: 解:(1)根据实验装置,长导管的作用一定是能导气,但气体在导管中时间一长就会冷凝,回流,二氧化硫和强碱的反应十分剧烈,可以采用四氯化碳的作用来达到防止倒吸现象的发生的目的,
故答案为:导气、冷凝、回流;防止倒吸;
(2)浓硫酸具有强氧化性,硫在加热时能和浓硫酸反应,反应的化学方程式为S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O,
故答案为:S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O;
(3)猜想为:由于SO2产生的快而多且溶解度较大,Ca(OH)2溶解度很小,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故;Ca(HSO3)2能和强碱反应生成溶解度较小的亚硫酸钙,根据氢氧化钠溶液能够与亚硫酸氢钙反应生成亚硫酸钙进行检验,检验方案为:取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成,
故答案为:由于SO2产生的快而多且溶解度较大,Ca(OH)2溶解度很小,生成了Ca(HSO3)2溶液的缘故;取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成;
(4)将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色,说明黑色物质部分溶于稀硫酸,故答案为:CuO、CuS、Cu2S.
点评:本题考查了浓硫酸的化学性质,题目难度中等,注意掌握浓硫酸具有的化学性质,明确浓硫酸与铜反应原理,(3)为难点和易错点,注意根据题中信息进行猜想和设计方案.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

如图装置中,能发生原电池反应的是(  )
A、①③⑤B、②④
C、③⑤⑥D、①③

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科目:高中化学 来源: 题型:

如图所示,有关实验装置进行的相应实验,不能达到实验目的是(  )
A、用图甲所示装置电解精炼铝
B、用图乙所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
C、用图丙所示装置蒸发KCl溶液制备无水KCl
D、用图丁所示装置测定盐酸浓度

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科目:高中化学 来源: 题型:

X、Y、Z、M、N、Q为元素周期表前四周期的六种元素.其中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,M的内层电子数是最外层电子数的9倍,N的原子序数比M小1,Q在元素周期表的各元素中电负性最大.请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是
 
,属于
 
区元素,它的外围电子的电子排布图为
 
.
(2)XZ2分子的立体结构是
 
,YZ2分子中Y的杂化轨道类型为
 
,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是
 
(写分子式),理由是
 
.
(3)含有元素N的盐的焰色反应为
 
色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是
 
.
(4)元素M与元素Q形成晶体结构如图所示,设其晶胞边长为a pm,则a位置与b位置之间的距离为
 
pm(只要求列算式).

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科目:高中化学 来源: 题型:

一位同学欲配制6 mol/L的H2SO4溶液.他找来了三种不同浓度的硫酸:
①240 mL 1 mol/L的硫酸;
②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g/mL);
③足量的 18 mol/L的浓硫酸.
另外,他找来了三种规格的容量瓶:250 mL容量瓶;500 mL容量瓶;1000 mL容量瓶.
这位同学希望将①②两种硫酸全部用完,不足部分再由③补充.请通过计算,帮助这位同学确定选用哪种规格的容量瓶,以及需要浓硫酸的体积是多少.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2-羟基-4-苯基丁酸乙酯)是某药物的中闻体,常温下是一种无色透明的油状液体,沸点为212℃.某同学设计实验制备该物质:原料:(2-羟基-4-苯基丁酸)和乙醇
实验装置:
实验步骤:
①按如图1装置连接仪器.
②20mL 2-羟基-4-苯基丁酸于三颈瓶中,加入适量浓硫酸和20mL无水乙醇,加入几块沸石.
③加热至70℃左右保持恒温半小时.
④分离、提纯三颈瓶中粗产品,得到有机产品.
⑤精制产品.
请回答下列问题:
(l)加入原料时,能否最先加入浓硫酸?
 
(填“能”或“否”).油水分离器的作用是
 
.
(2)本实验的加热方式宜用
 
(填“直接加热”或“水浴加热”).如果温度过高,或浓硫酸的量过多,制备产率会
 
(填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)写出制备反应的化学方程式:
 
.
(4)分离提纯产品:取三颈瓶中混合物加入足量的饱和碳酸钠溶液,分液得到有机层.饱和碳酸钠溶液的作用是
 
.
①吸收过量的乙醇     ②除去过量的有机酸     ③促进产品水解        ④降低产品在水中溶解度
(5)产品精制:精制产品的实验装置如图2所示,试分析装置是否合理,若不合理将如何改进:
 
.(若装置合理,此空不作答).

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科目:高中化学 来源: 题型:

某银白色金属单质A在空气中加热燃烧时发出黄色火焰,得到淡黄色固体B,A露置在空气中足够长时间变为C,B和酸性气体D能生成C,A和B都能与水生成E,E和D也能生成C.回答下列问题.
(1)写出下列物质的化学式:C
 
,D
 
,E
 
.
(2)写出下列反应的化学方程式:
①A和水生成E:
 
.
②B和D生成C:
 
.
③Cl2与E的水溶液:
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

以配制100mL 1.00mol/L NaCl溶液为例:

①
 
;②
 
;③
 
;④
 
;⑤
 
;⑥
 
;⑦
 
;⑧
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

下列各组离子在溶液中可以大量共存的是(  )
A、H+、SO32-、S2-、K+
B、Fe3+、Cl-、S2-、Ba2+
C、Na+、K+、S2-、SO42-
D、Cu2+、Cl-、S2-、K+

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