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1.某化學學習小組為了解硫酸及其鹽的某些性質和用途,進行了如下實驗探究.
【實驗一】探究濃硫酸的氧化性:(圖1)

(1)寫出燒瓶中反應的化學方程式:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)B裝置可用于探究SO2的還原性,則B中所用的試劑為:高錳酸鉀溶液、氯水、溴水、氯化鐵溶液等(任寫一種即可);若B裝置是品紅溶液,則B中的現象是品紅溶液褪色.
【實驗二】檢驗(NH42Fe(SO42•6H2O中的金屬離子:(圖2)
(3)請結合化學用語和必要的文字說明如何檢驗出其中的金屬離子(試劑、原理、現象等):取少許于試管中,配成溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,發生反應:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓,有藍色沉淀生成[或滴加KSCN溶液無明顯現象,再滴加新制的氯水,變為紅色,反應為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;或滴加NaOH溶液產生白色沉淀:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,并迅速變為灰綠色,最終變為紅褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3]
【實驗三】用KHSO4制取H2O2并測其質量分數:
查閱資料得知:工業上用如下原理制取制取H2O2:(圖2)
現用此法制取一定濃度的H2O2,并測定H2O2的質量分數.
已知:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2
①取10.00mL H2O2溶液(密度為1.00g/mL)置于錐形瓶中加水稀釋,并加稀硫酸酸化;
②用0.200 0mol/L KMnO4溶液滴定;
③用同樣方法滴定四次,消耗KMnO4溶液的體積分別為:40.00mL、39.98mL、42.02mL、40.02mL.
(4)用該原理制取H2O2的陽極電極反應式為2SO42--2e-=S2O82-
(5)進行操作②時,滴入第一滴KMnO4溶液,溶液的紫紅色消失很慢,隨著滴定的進行,溶液的紫紅色消失速率加快,推測其原因可能是Mn2+作催化劑,加快反應速率.
(6)此H2O2溶液中溶質的質量分數為6.8%.

分析 【實驗一】(1)燒瓶中發生反應為Cu與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫與水;
(2)B裝置可用于探究SO2的還原性,則B中所用的試劑應具有強氧化性;若B裝置是品紅溶液,二氧化硫具有漂白性,使品紅溶液褪色;
【實驗二】(3)含有金屬離子為Fe2+,可以用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗,或者用KSCN溶液、新制的氯水檢驗,或者利用氫氧化亞鐵轉化為氫氧化鐵特殊現象檢驗;
【實驗三】(4)由圖2可知,電解飽和KHSO4溶液生成氫氣與S2O82-,陽極發生氧化反應,SO42-在陽極放電生成S2O82-;
(5)發生反應:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,隨反應進行溶液中Mn2+濃度增大,可能是Mn2+起催化劑作用;
(6)消耗酸性高錳酸鉀溶液體積中42.02mL與其它數據相差較大,應舍棄,計算其它三次體積的平均值為消耗酸性高錳酸鉀溶液的體積,根據2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑計算10mL過氧化氫溶液中H2O2的質量,進而計算其質量分數.

解答 解:【實驗一】(1)燒瓶中發生反應為Cu與濃硫酸反應生成硫酸銅、二氧化硫與水,化學反應方程式為:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案為:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)B裝置可用于探究SO2的還原性,則B中所用的試劑應具有強氧化性,如:高錳酸鉀溶液、氯水、溴水、氯化鐵溶液等;若B裝置是品紅溶液,二氧化硫具有漂白性,品紅溶液褪色,
故答案為:高錳酸鉀溶液、氯水、溴水、氯化鐵溶液等;品紅溶液褪色;
【實驗二】(3)含有金屬離子為Fe2+,可以用K3[Fe(CN)6]溶液檢驗,或者用KSCN溶液、新制的氯水檢驗,或者利用氫氧化亞鐵轉化為氫氧化鐵特殊現象檢驗,具體實驗方案為:取少許于試管中,配成溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,發生反應:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓,有藍色沉淀生成[或滴加KSCN溶液無明顯現象,再滴加新制的氯水,變為紅色,反應為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;或滴加NaOH溶液產生白色沉淀:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,并迅速變為灰綠色,最終變為紅褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ],
故答案為:取少許于試管中,配成溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,發生反應:3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓,有藍色沉淀生成[或滴加KSCN溶液無明顯現象,再滴加新制的氯水,變為紅色,反應為:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;或滴加NaOH溶液產生白色沉淀:Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,并迅速變為灰綠色,最終變為紅褐色:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3];
【實驗三】(4)由圖2可知,電解飽和KHSO4溶液生成氫氣與S2O82-,陽極發生氧化反應,SO42-在陽極放電生成S2O82-,電極反應式為:2SO42--2e-=S2O82-,
故答案為:2SO42--2e-=S2O82-;
(5)發生反應:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,隨反應進行溶液中Mn2+濃度增大,可能是Mn2+起催化劑作用,加快反應速率,
故答案為:Mn2+作催化劑,加快反應速率;
(6)消耗酸性高錳酸鉀溶液體積中42.02mL與其它數據相差較大,應舍棄,消耗酸性高錳酸鉀溶液的體積為(40.00mL+39.98mL+40.02mL)÷3=40.00mL,根據2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑可知,10mL過氧化氫溶液中H2O2的質量為:0.04L×0.200 0mol/L×$\frac{5}{2}$×34g/mol=0.68g,H2O2溶液的質量為10mL×1.00g/mL=10g,故H2O2溶液中溶質的質量分數為$\frac{0.68g}{10g}$×100%=6.8%,
故答案為:6.8%.

點評 本題考查實驗方案設計、物質性質探究、電解原理、氧化還原反應滴定等,是對學生綜合能力的考查,需要學生具備扎實的基礎上與靈活運用知識的能力,難度中等.

練習冊系列答案
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(2)在3Cu+8HNO3=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O反應中.
 ①每生成2mol的NO,反應過程中轉移電子的個數為3.612×1024(或6NA)個.
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 ③當生成標況下的NO 22.4L時,被還原的硝酸是1mol.

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14.A、B、C、D、E、F代表6種元素.請填空:
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(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同,B的元素符號為Cl,C的元素符號為K;
(3)D元素的正三價離子的3d能級為半充滿,D的元素符號為Fe,其基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2
(4)E元素基態原子的M層全充滿,N層沒有成對電子,只有一個未成對電子,E的元素符號為Cu,其基態原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(5)F元素的原子最外層電子排布式為nsnnpn+1,則n=2;原子中能量最高的是2p電子.

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18.現有下列物質:①甲醇、②乙醇、③乙二醇、④丙三醇,
(1)取等物質的量的上述各醇分別與足量的鈉充分反應,產生H2由多到少的順序是④>③>①=②(填編號,下同);
(2)取等質量的上述各種醇分別與足量鈉充分反應,產生H2由多到少的順序是④>③>①>②;
(3)取等物質的量的上述各醇分別在O2中完全燃燒,消耗O2由多到少的順序是④>②>③>①;
(4)取等質量的上述各醇分別在足量的O2中充分燃燒,生成CO2由多到少的順序是②>④>③>①.

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6.某化學興趣小組為檢驗碳和濃硫酸反應生成的產物,設計如圖裝置(已知SO2能使溴水褪色),請回答:

(1)指出儀器名稱:甲分液漏斗乙圓底燒瓶
(2)乙儀器中發生反應的化學方程式為C+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+SO2↑+2H20;
(3)證明有二氧化碳產生的實驗現象是氣體通過E品紅不褪色,通過F石灰水變渾濁;
(4)F試管中的離子反應方程式為CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O;
(5)若把B玻璃管移到F試管后連接,是否可行不可行(填“可行”或“不可行”),理由氣體通過水溶液時,會帶出水汽,干擾產物中水的確定.

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A.$\frac{W}{W+18a}$×100%B.$\frac{W}{W+36a}$×100%
C.$\frac{7100W}{161(W+18a)}$×100%D.$\frac{7100W}{161(W+36a)}$×100%

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