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        1. 【題目】【2016·西安一模某化學(xué)興趣學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究金屬M(fèi)與濃硫酸反應(yīng)的氣體產(chǎn)物。

          [提出假設(shè)] 假設(shè)1:氣體產(chǎn)物只有SO2; 假設(shè)2:_______________。

          [實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]為了探究金屬M(fèi)與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)物,設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置:一定量的濃硫酸與金屬M(fèi)反應(yīng)。

          (1) 檢查上述裝置氣密性的一種方法是:關(guān)閉分液漏斗的活塞,在H裝置后面連上一根導(dǎo)管,然后 ,則證明裝置的氣密性良好。

          (2)若B瓶里品紅溶液褪色,E、F和G中都無明顯現(xiàn)象。反應(yīng)后硫酸鹽中金屬顯+2價(jià)。寫A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: ;

          (3)若假設(shè)2正確,則可觀察到:F管中 ;G干燥管里 。

          [實(shí)驗(yàn)反思] 為了進(jìn)一步探究金屬M(fèi)成分和氣體組分,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

          稱取11.2g金屬M(fèi)放入裝置A中,加入一定量的濃硫酸,反應(yīng)結(jié)束后,B瓶里品紅溶液褪色,金屬?zèng)]有剩余,拆下G并稱重,G增重0.9g

          (4)為了觀察溶液顏色,實(shí)驗(yàn)完畢后,需要稀釋燒瓶里溶液。稀釋燒瓶里溶液的操作方法: 。

          (5)將稀釋后的溶液分裝甲、乙試管,向甲試管里滴加KSCN溶液,溶液變紅色;向乙試管里滴加酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,溶液紫色褪去。如果燒瓶溶液中金屬離子濃度相等,則氣體成分及物質(zhì)的量為 。試寫出燒瓶里發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式 。

          【答案】假設(shè)2:氣體產(chǎn)物有SO2 和H2(2分)

          (1) 將導(dǎo)氣管插入盛有水的水槽中,微熱燒瓶,若導(dǎo)氣管冒氣泡,停止加熱有一段水柱上升;(2分)

          (2) M+2H2SO4()MSO4 +SO2↑+2H2O (2分)

          (3)黑色粉末變成紅色;(1分)白色粉末變?yōu)樗{(lán)色(1分)

          (4) 先將燒瓶中混合溶液冷卻,再將混合液慢慢加入盛水的燒杯里,并不斷攪拌(2分)

          (5) SO2:0.20mol ;H2:0.05mol(2分)

          4Fe+9H2SO4(濃) 2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2↑+H2↑+8H2O (2分)

          【解析】當(dāng)金屬過量時(shí),且金屬較活潑則生成的氣體中可能含有氫氣,所以假設(shè)2為:氣體產(chǎn)物有SO2和H2 ;

          (1)檢查上述裝置氣密性的一種方法是:關(guān)閉分液漏斗的活塞,在H裝置后面連上一根導(dǎo)管,然后將導(dǎo)氣管插入盛有水的水槽中,微熱燒瓶,若導(dǎo)氣管冒氣泡,停止加熱有一段水柱上升,則說明裝置的氣密性良好;

          (2)反應(yīng)后硫酸鹽中金屬顯+2價(jià),類比銅與濃硫酸的反應(yīng),M與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:M+2H2SO4()MSO4+SO2↑+2H2O;

          (3)如果F管中黑色粉末變成紅色、G中白色的無水硫酸銅變成藍(lán)色,說明二氧化硫中混有氫氣,從而證明假設(shè)2正確;

          (4)可以類比稀釋濃硫酸的方法進(jìn)行操作,方法為:先將燒瓶中混合溶液冷卻,再將混合液慢慢加入盛水的燒杯里,并不斷攪拌;

          (5)向甲試管里滴加KSCN溶液,溶液變紅色,說明金屬M(fèi)為Fe;G增重0.9g,0.9g為水的質(zhì)量,則氫氣的物質(zhì)的量為:n(H2)=n(H2O)==0.05mol;1.2g鐵的物質(zhì)的量為:n(Fe)==0.2mol;向乙試管里滴加酸性高錳酸鉀溶液,振蕩,溶液紫色褪去,說明溶液中含有亞鐵離子,燒瓶溶液中金屬離子濃度相等,則鐵離子和亞鐵離子的物質(zhì)的量相等,n(Fe2+)=n(Fe3+)=0.1mol,根據(jù)電子守恒,生成二氧化硫的物質(zhì)的量為:n(SO2)==0.20mol,鐵與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:4Fe+9H2SO4()2FeSO4+Fe2(SO4)3+4SO2↑+H2↑+8H2O。

          練習(xí)冊(cè)系列答案
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          C.
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