n(Cu)=0.02mol,即m(Cu)=0.02mol×64g/mol=1.28g, 故答案为:448,1.28。
19.科学探究的基本程序包括形成问题、建立假设、设计研究方案、检验假设、表达或交流结果等.某同学欲用如图装置可用来探究浓硫酸与木炭粉的加热条件下反应产生的所有气体产物,请填写下列空白:
(1)写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式____________
(2)②中品红溶液A的作用是 ______ .酸性高锰酸钾的作用是______品红溶液B的作用是______。
(3)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③:则可以检出的物质是_____,不能检出的物质是_____ 。
(4)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则不能检出的物质是 ______。 (5)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则不能检出的物质是 ______。 【答案】 (1). C+2H2SO4(浓)
2SO2↑+CO2↑+2H2O (2). 检验有无SO2生成 (3).
除去生成的SO2气体 (4). 检验SO2是否除尽 (5). CO2、SO2 (6). H2O (7). CO2、SO2 (8). H2O 【解析】 【分析】
根据碳与浓硫酸反应的反应原理分析解答;根据物质的性质差异分析解答。
【详解】碳与浓硫酸加热的条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,通过无水硫酸铜吸收生成的水,A装置中检验SO2的生成,通过高锰酸钾除去SO2,B装置中检验SO2是否被吸收完全,再经过澄清石灰水检验二氧化碳。
(1) 碳与浓硫酸加热的条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应方程式为:C+2H2SO(浓)4
2SO2↑+CO2↑+2H2O, 故答案为:C+2H2SO4(浓)
2SO2↑+CO2↑+2H2O;
(2) 品红溶液A的作用是检验有无SO2生成,酸性高锰酸钾的作用除去生成的SO2,品红溶液B的作用是检验SO2是否除净,
故答案为:检验有无SO2生成;除去生成的SO2气体;检验SO2是否除尽;
(3) 如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,②可以检验并除去二氧化硫,①可以检验水的存在,但是不一定是混合气体中的水,③可以检验二氧化碳的存在, 故答案为:CO2、SO2;H2O;
(4) 如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,通过①可以确定水的存在,SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,不能验证SO2和CO2, 故答案为:CO2、SO2;
(5) 如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则②可以检出的物质是二氧化硫,并可以将二氧化硫除净,③检验出的是二氧化碳,但是①检验时一定会有水,由于通过品红溶液和澄清石灰水后会接触水,所以无法检验反应是否有水生成, 故答案为:H2O。
【点睛】熟练掌握SO2的漂白性、还原性及物质的检验的先后顺序是解决本题的关键。 20.X、Y、Z均为短周期元素组成的物质,其转化关系如下:
请回答:
(1)若X为淡黄色固体,Z是单质。 ①组成Z的元素在周期表中的位置是_____。
②取少量X与水反应,下列叙述正确的是_____(填字母)。 a.该反应是氧化还原反应
b.向反应后的溶液中滴加酚酞试剂,溶液变红 c.当有1 molX参加反应时,共转移2mol电子
(2)若X由两种元素组成,其中一种元素的最外层电子数比电子层数多3,另一种是地壳中含量最多的元素。Y与X的组成元素相同。
①X与水反应的化学方程式为_____。
②X与O2混合通入水中,恰好生成4molZ,则通入的X为____mol,O2为____mol。
【答案】 (1). 第二周期第ⅥA族 (2). ab (3). 3NO2+H2O=2HNO3+NO (4). 4mol (5). 1mol 【解析】 【分析】
根据过氧化钠与水反应原理分析解答;根据二氧化氮的化学性质分析解答;根据化学反应方程式中的物质的量的计算分析解答。
【详解】(1)若X为淡黄色固体,Z是单质,能与水反应的淡黄色固体是Na2O2,与水反应生成NaOH和O2,所以X是Na2O2,Z是O2,组成Z的元素即O元素在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族,该反应有化合价变化,是氧化还原反应,反应生成NaOH使溶液显碱性,滴加酚酞试液后溶液呈红色,当有1 mol Na2O2参加反应时,共转移1mol电子,故ab正确; 故答案为:第二周期第ⅥA族,ab;
(2)若X由两种元素组成,其中一种元素的最外层电子数比电子层数多3,则该元素为N元素或硫元素,另一种是地壳中含量最多的元素,则该元素为O。Y与X的组成元素相同,根据反应流程可推断出,X是NO2,不可能是二氧化硫,Y是NO,Z是HNO3,即X与水反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,物质X即NO2,与O2混合通入水中,恰好生成4molHNO3,反应方程式为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3,即反应生成4molHNO3时,需要通入NO2 4mol,需要通入氧气1mol, 故答案为:4mol,1mol。
21.有一稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,其中H2SO4和HNO3的物质的量浓度分别是4mol/L和2mol/L,取10mL此混合液,向其中加入过量的铁粉:
反应过程中发生的离子反应方程式:_______________;____________ 产生的气体的总体积为______ L。
【答案】 (1). 3Fe+2NO3+8H=3Fe+2NO↑+4H2O (2). Fe+2H=Fe+H2↑ (3). 0.672L 【解析】 【分析】
根据硝酸的强氧化性分析解答;根据酸的通性分析解答;根据离子方程式的书写规则分析解答。
【详解】(1)硝酸具有强氧化性,与金属铁反应生成NO气体,离子方程式为:3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O,NO3-被消耗完后,剩余溶液中还含有H+,所以Fe继续与H+反
-+
2+
+
2+
应生成H2,离子反应方程式为:Fe+2H=Fe+H2↑,整个反应过程中,生成了NO和H2两种气体,10mL混合酸中n(H2SO4)= 0.01L×4mol/L=0.04mol,n(HNO3)=0.01L×2mol/L=0.02mol,即溶液中n(H)=0.04mol×2+0.02mol=0.1mol,n(NO3)=0.01L×2mol/L=0.02mol,由于铁过量,则根据离子方程式:3Fe+2NO3-+8H+=3Fe2++2NO↑+4H2O可知,n(NO3-)=0.02mol,可推断出消耗n(H+)=0.08mol,n(NO)=0.02mol,反应后剩余n(H+)=0.1mol-0.08mol=0.02mol,再根据离子方程式Fe+2H=Fe+H2↑可知,n(H2)=0.01mol,所以n(NO)+n(H2)=0.02mol+0.01mol=0.03mol,V(NO)+V(H2)=0.03mol×22.4L/mol=0.672L,
故答案为:3Fe+2NO3+8H=3Fe+2NO↑+4H2O,Fe+2H=Fe+H2↑,0.672L。
【点睛】氧化还原反应中,浓硝酸反应生成NO2,稀硝酸反应生成NO,利用硝酸的强氧化性,结合反应中的化学计量数推断各组分的物质的量是解决本题的关键。
-+
2+
+
2+
+
2+
+
-
+2+