浓硫酸与碳反应产物的实验探究 PPT
- 格式:pptx
- 大小:14.10 MB
- 文档页数:12
2022-2023学年四川省资阳市乐至中学高一下学期期中考试化学试题1.化学与生产、生活密切相关,下列说法正确的是A.“凡火药,硫为纯阳,硝为纯阴”中的“硫”是指硫黄,“硝”是指硝酸B.金属汞一旦洒落在实验室地面或桌面时,必须尽可能收集,并深埋处理C.光化学烟雾、臭氧空洞、温室效应的形成都与氮氧化物有关D.的乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸均可有效灭活新型冠状病毒2.下图为碳与浓硫酸反应产物的探究实验,下列分析正确的是A.碳与浓硫酸的反应体现了浓硫酸的酸性、强氧化性、脱水性B.Ⅰ、Ⅱ中溶液褪色体现了的还原性C.Ⅲ中溶液会产生白色沉淀D.浓硫酸氧化性强,不可干燥还原性气体3.如表所示有关物质检验的实验结论正确的是( )该溶液中一定含有该溶液一定含有该气体一定是SOA.A B.B C.C D.D4.下列关于化学反应速率的说法正确的是A.化学反应速率可以衡量化学反应进行的快慢B.化学反应速率为0.2 ,是指反应经过1min后,反应物的浓度是0.2C.对于任何化学反应来说,反应现象越明显,说明其化学反应速率越快D.化学反应速率是指在一段时间内反应物物质的量的减少或生成物物质的量的增加量5.下列说法正确的是A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH 3B.检验铵盐中含有NH 的操作是取少量某盐放入试管中,加入稀氢氧化钠溶液,用湿润的红色石蕊试纸放在试管口C.NH 4 Cl溶液中加入NaOH溶液共热时,反应的离子方程式为NH +OH - NH 3↑+H 2 OD.NH 4 Cl和NaCl的固体混合物可用升华法分离6.高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。
工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:下列说法正确的是 ( )A.自然界中存在大量的单质硅B.步骤电弧炉中的化学方程式为SiO 2+C Si+CO 2↑C.二氧化硅能与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应D. SiHCl 3 (沸点33.0 ℃)中含有少量的SiCl 4 (沸点67.6 ℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl 37.我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世,填补了我国计算机制造史上的一项空白。
碳与浓硫酸反应产物的验证
【实验目的】
1. 了解碳与浓硫酸反应原理,掌握验证其反应产物的方法;
2. 学习利用微型实验仪器设计化学实验装置。
【实验仪器与药品】
微型气体发生器、V形侧泡反应管、侧泡具支试管、直形通气管、直角形通气管、微型酒精灯、反边小试管。
碳粉(或木炭)、浓硫酸、品红溶液、0.1mol /L 酸性高锰酸钾溶液、无水硫酸铜、澄清石灰水、棉花。
【实验内容与步骤】
1. 把约1g碳粉放入微型气体发生器上,用直形通气管连接上滴管胶头使其组成一支滴管,吸入浓硫酸,紧塞在微型气体发生器的细管端。
在V形侧泡反应管的侧泡中分别放入1g无水硫酸铜晶体和1~2滴品红溶液,在V形处加入2~4滴酸性高锰酸钾溶液。
再在一支侧泡具支试管中加入1mL品红溶液,反边小试管中加入1mL澄清石灰水。
2. 按图连接装置,挤压滴管胶头使浓H2SO4与碳粉接触,并用微型酒精灯加热。
片刻可看到无水硫酸铜由白色变蓝色(说明反应有H2O生成);反边小试管中澄清石灰水变浑浊(有CO2放出);高锰酸钾溶液褪色(SO2具有还原性易被氧化剂氧化)V形侧泡反应管中的品红溶液褪色(说明反应有SO2生成,SO2具有漂白性),而侧泡具支试管中的品红溶液不褪色(说明SO2已被高锰酸钾除去)。
【注释】
1. 反应原理:
C + 2 H2SO4(浓) 2 H2O + CO2↑+ 2 SO2↑
2. 在V形侧泡反应管中装无水硫酸铜的前后两头都应用一层薄薄的棉花堵住,防止无水硫酸铜铺在反应管的底部,这样就可以用较小量的无水硫酸铜填满反应管中的管径,使其与生成的水接触面积增大,而现象更明显。
碳和浓硫酸的反应方程式C+H2SO4->CO2+H2O+SO2+C(s)在这个反应中,碳和硫酸发生氧化还原反应。
碳是还原剂,它被氧化为二氧化碳,而硫酸是氧化剂,它被还原为硫酸氢根离子和一氧化硫。
这个反应需要高温才能进行,通常需要加热反应物使其接触到高温的介质,比如加热到500-800摄氏度。
在高温下,硫酸和碳之间的反应速率会显著增加。
当碳和硫酸反应时,首先发生的是碳的氧化反应。
碳会被硫酸氧化为二氧化碳。
硫酸则被还原为硫酸氢根离子和一氧化硫气体。
反应同时会生成水和少量的炭黑。
这是一个复杂的反应过程,可以用两个步骤来描述。
首先,碳和硫酸发生反应生成二氧化碳、水和二价硫酸根:C+H2SO4->CO2+H2O+SO4^2-然后,二氧化碳进一步与硫酸发生反应,生成硫酸氢根离子和一氧化硫气体:CO2+H2SO4->HSO4^-+SO2此外,在高温下2H2SO4->H2O+SO2+SO3总体而言,碳和浓硫酸之间的反应可以用以下简化的化学方程式来表示:C+2H2SO4->CO2+2H2O+2SO2+C(s)这个反应在实际生产中也有广泛的应用,例如在制备一氧化碳和二氧化碳时,可以使用碳和浓硫酸反应来产生所需的气体。
此外,在烟雾弹和烟幕弹等爆炸装置中也会使用碳和硫酸反应来产生大量的气体以制造烟雾效果。
总结:碳和浓硫酸的反应是一种高温下的氧化还原反应。
在反应中,碳被氧化为二氧化碳,硫酸被还原为硫酸氢根离子和一氧化硫气体。
这个反应可以用化学方程式C+2H2SO4->CO2+2H2O+2SO2+C(s)来表示。
浓硫酸与炭反应产物的检验
浓硫酸与炭反应产物可以通过以下步骤进行检验:
1.首先通过品红溶液,检验是否有二氧化硫产生。
品红溶液是一种
常用的酸碱指示剂,在酸性环境中呈现红色,因此可以用于检测二氧化硫。
2.接着,通过酸性高锰酸钾溶液或溴水,进一步确认二氧化硫的存
在。
酸性高锰酸钾溶液和溴水都可以与二氧化硫发生反应,使溶液的颜色发生变化,从而确认二氧化硫的存在。
3.然后通过澄清石灰水检验二氧化碳。
二氧化碳与石灰水反应生成
碳酸钙沉淀,使石灰水变浑浊,从而确认二氧化碳的存在。
4.最后用加热的铜网检验生成的气体,观察铜网是否变黑,如果变
黑说明有氢气生成。
以上步骤完成后,可以确认浓硫酸与炭反应的产物中包含二氧化硫、二氧化碳和氢气。
需要注意的是,以上步骤仅适用于实验室环境,实际操作时需要注意安全,穿戴实验服和护目镜等防护设备,避免直接接触化学试剂。
硫及其化合物一、单选题(本大题共16小题)1. 下列关于浓硫酸的叙述中,错误的是( )A. 浓硫酸滴在纸上使纸变黑,是由于浓硫酸有脱水性B. 稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不断用玻璃棒搅拌C. 欲除去NH3中的水蒸气,可将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶D. 不慎在皮肤上沾上少量浓硫酸时,应立即用大量水冲洗2. 下列说法正确的是( )A. 向HClO溶液中通入SO2,生成H2SO4,证明H2SO4的酸性比HClO强B. SO2、H2S为强还原性化合物,都不可用浓硫酸干燥C. 将SO2通入品红溶液,溶液褪色后加热恢复原色D. 蔗糖遇浓H2SO4后变黑,膨胀,最后产生刺激性气味气体,说明浓H2SO4具有酸性、氧化性和脱水性3. 下列物质性质与用途具有对应关系的是( )A. S的沸点低,可用于杀菌消毒B. SO2有氧化性,可用于漂白纸张C. 浓硫酸具有强酸性,可用于制备HCl气体D. BaSO不溶于盐酸且不被X射线透过,可用作钡餐44. 浓硫酸与下列物质作用时,既表现氧化性,又表现酸性的是( )①炽热的木炭②H2S气体③Cu(加热条件下)④FeO⑤NH3⑥蔗糖⑦CuSO4·5H2O⑧铁、铝(常温下)A. ③④B. ①②⑤⑧C. ①②③④⑦D. ⑥⑦5. 某同学在实验室选用如图实验装置,验证浓硫酸与碳反应的产物。
下列说法正确的是( )A. 浓硫酸与碳的反应中浓硫酸表现出酸性和强氧化性B. 正确连接顺序可能为I→Ⅳ→Ⅲ→ⅡC. 装置Ⅱ中酸性高锰酸钾溶液左右品红溶液的作用不相同D. 若连接顺序为I →Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ,无法检验产物中有无CO 26. 用如图所示装置进行下列实验:将①中溶液滴入②中,预测的现象与结论相符的是( )A. AB. BC. CD.D7. 由下列实验操作及现象能得出相应结论的是( )A. AB. BC. CD. D8. 下列变化能用同一性质解释的有( )①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小;②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色;③二氧化硫能使KMnO4溶液、溴水褪色;④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥;⑤常温下浓硫酸用铁制的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应;⑥浓硫酸能在白纸上写字,氢氟酸能在玻璃上刻字;⑦二氧化碳、二氧化硫使澄清石灰水变浑浊。
(5)如果将第②部分仪器中连接在酸性KMn O4溶液后的装有品红溶液的洗气瓶去掉,则对所作出的结论会有什么影响?请说明具体原因。
解答及说明:(1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式是: C+2H2SO4====CO2↑+ 2SO2↑ + 2H2O↑。
(说明:浓硫酸有氧化性,加热时氧化性更强;木炭粉有还原性,两者相互反应,浓硫酸被还原成SO2,木炭粉则被氧化成CO2,反应得到的三个气态产物是SO2、CO2和H2O。
)(2)如果将装置中①②③三部分仪器的连接顺序变为②①③,则可以检出的物质是 SO2、CO2,不能检出的物质是 H2O。
(原因:产物气流先通过②时会带出水气,所以无法判定浓硫酸与木炭粉在加热条件下的反应会产生水气)(3)如果将仪器的连接顺序变为①③②,则可以检出的物质是H2O ,不能检出的物质是SO2、C O2 。
(原因:S O2、CO2 都能使澄清石灰水变浑)(4)如果将仪器的连接顺序变为②③①,则可以检出的物质是 SO2、CO2 ,不能检出的物质是 HO2。
(原因:产物气流通过②、③时会带出水气,所以无法判定浓硫酸与木炭粉在加热条件下的反应会产生水气)(5)如果将第②部分仪器中连接在酸性KM nO4溶液后的装有品红溶液的洗气瓶去掉,将导致无法判定由②出来的产物中已没有SO2,由于S O2和CO2都能与石灰水反应,使澄清的石灰水变浑,结果通过③无法判定产物中是否有CO2。
装置①②③的作用:①的作用是验证水蒸气。
通过白色无水硫酸铜遇水变蓝,或变色硅胶遇水由蓝色变粉红色来确定②第1个品红瓶的作用是验证产物气流中的SO2②第2个KM nO4瓶的作用是将产物气流中的SO2全部氧化吸收②第2个品红瓶的作用是确认产物气流中的SO2已被②第2个瓶的溶液全部吸收③的作用是通过CO2与石灰水反应,使澄清的石灰水变浑来确定 (3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。