某化学学习小组在实验室中探究铁钉与热浓硫酸的反应。其探究流程如图所示：（1）从实验安全的角...

某化学学习小组在实验室中探究铁钉与热浓硫酸的反应。其探究流程如图所示：

（1）从实验安全的角度考虑，应先向烧杯中加入______（填“甲”或“乙”）。

（2）根据加入的反应物的量，实验需要选取的烧杯的规格为________（填字母序号）。

a．50 mL　　　　　 b．100 mL　　　　　　 c．500 mL　 　　　 d．1 000 mL

（3）上述流程图中从“静置”后的混合物中得到上清液B不能采用过滤的操作方法，其原因是__________________________________。

由于铁钉生锈，上清液B中可能既含Fe3＋，又含Fe2＋，要检验上清液B中有无Fe2＋，应加入的试剂是________（填字母序号）。

a．KSCN溶液和氯水

b．铁粉和KSCN溶液

c．NaOH溶液

d．酸性KMnO4溶液

（4）气体A的主要成分是SO2，还可能含有H2和CO2。流程图中“加热”时可能生成CO2的原因是________________（用化学方程式表示）。

利用下列仪器可以同时检验气体A中是否含有H2和CO2（其中的夹持仪器、橡胶管和加热装置已经略去），则仪器的连接顺序是________（填仪器的字母代号），装置A的作用是____________________________，装置B中试剂X的化学式是________。

　　　 A　　　　B　　　　 C　　　　D　　　　　 E　　　　　F

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某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行了一系列实验。在反应过程中会发生一些副反应，生成不溶于水和酸的CuS、Cu2S。

（1）处于安全和绿色化学考虑，在制取硫酸铜时，可选用下列的物质是____。

a．Cu　　 b．CuO　　 c．CuS　　 d．CuSO4·Cu(OH)2∙H2O

（2）装置a的作用是___。反应过程中，因为浓硫酸的吸水作用，烧瓶中出现白色固体物质，如何简便检验反应后圆底烧瓶里有Cu2+存在？___。在实际反应中，由于条件控制不好，容易产生CuS和Cu2S固体：2CuSCu2S+S。

（3）已知样品质量为ag，得到Cu2S是bg，则样品中CuS质量分数是___。如果Cu2S高温下转化为Cu，则实验测得的值会___（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

（4）根据以上信息，说明铜与浓硫酸反应需要控制哪些条件？___

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某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。

（1）有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，其化学式为___和___，原因是___。

（2）为验证气体成分，兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。

①为验证并吸收SO2，装置B中加入的试剂为___；装置C中品红溶液的作用是___。

②装置D中加入的试剂为___。

③装置G中可能出现的现象为___。

④装置H的作用为___。

（3）兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。

①能验证SO2具有氧化性的实验现象为___；

②为验证SO2的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验：

方案I：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去；

方案II：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀；

方案III：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。

上述方案中合理的是___(填I、II或III)；试管b中发生反应的离子方程式为___。

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某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2 并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。

(1)有同学认为制得的SO2 中可能混有杂质，其化学式为______和_________，原因是________。

(2)为验证气体成分，兴趣小组同学设计了下图所示装置进行了实验探究。

①为验证并吸收SO2，装置B 中加入的试剂为_____装置C中品红溶液的作用是_______；

②装置D中加入的试剂为____________；

③装置G中可能出现的现象为____________；

④装置H的作用为____________。

(3)兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。

①能验证SO2 具有氧化性的实验现象为____________；

②为验证SO2 的还原性，取试管b 中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验:

方案I:向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去

方案Ⅱ:向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀

方案Ⅲ:向第三份溶液中加入AgNO3 溶液，有白色沉淀生成

上述方案中合理的是____________（填“I”“ Ⅱ”或“Ⅲ”）；试管b 中发生反应的离子方程式为____________。

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（18分）为探究铁质材料与热浓硝酸的反应，某学习小组进行了以下实验：

[探究一]

（1）铁钉放在浓硫酸中浸泡后，再用蒸馏水冲洗，然后放入硫酸铜溶液中，铁钉表面无明显变化，其原因是_____________________。

（2）另称取铁钉6.0g放入15.0ml浓硝酸中，加热，充分应后得到溶液M并收集到气体N。为了探究溶液M中铁元素的价态，甲同学设计了如下实验：

有药品：

A.稀盐酸溶液

B.稀硫酸溶液

C.淀粉KI溶液

D.KMnO4溶液

E.NaOH溶液

F.H2O2溶液

G.KSCN溶液　

仪器：试管和滴管

步骤1.取试样，滴加少量的______（填试剂字母），溶液的颜色变____色，则试样中含有Fe3+，发生反应的离子方程式为________________。

步骤2.再去适量的试样滴加少量的______（填试剂字母），若溶液_______，则试样中含有Fe2+。

[探究二]

乙同学设计以下装置探究气体N的成分。

（3）A装置的作用：______________________。

（4）B装置收集满气体后，通过气泡鼓入空气后，有红棕色气体生成，能否确定气体N中含NO____（填“能”或“不能”）？理由是________________。

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为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。

实验I：反应产物的定性探究——按如图装置（固定装置已略）进行实验：

（1）F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　 　　　　　 ；

（2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是　　　　　　　　　　　　 ；

（3）实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是　　　　　　　　　 　　　 　　　　 ；

（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是　　　　　　 　　　 　　 。

实验II：反应产物的定量探究

（5）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，且黑色物质为Cu2S。产生Cu2S的反应为aCu+bH2SO4cCu2S+dCuSO4+eH2O。则a∶b=　　　 　　　 　 。

（6）为进一步探究该黑色物质的成分，经查阅相关文献获得下列资料。

资料1：

资料2：X-射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的如下结论中正确是　　　　　　　　　 。

A．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个

B．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质

C．该反应发生的条件之一是硫酸浓度 ≥ 15 mol/L

D．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失

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为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。

实验Ⅰ　反应产物的定性探究

实验装置如图所示。（固定装置已略去）

（1）A中反应的化学方程式为　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）F烧杯中的溶液通常是　　　　　　　　　　 。

（3）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断，还须进行一次实验。实验方案为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

实验Ⅱ　反应产物的定量探究

（6）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。

资料1：

资料2：X射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是　　　　　 __。

a．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个

b．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质

c．该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15　 mol·L－1

d．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失

（7）为测出硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液，取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡，以淀粉溶液为指示剂，用b　 mol·L－1Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g，则硫酸铜的产率为　　　 _。（已知：2Cu2＋＋4I－=2CuI＋I2，2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I－）

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(15分)为研究铜与浓硫酸的反应，某化学兴趣小组进行如下实验。

实验I：反应产物的定性探究,按如图装置(固定装置已略去)进行实验：

（1）F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　 ；B装置中的现象是　　　　　　　 。

（2）实验过程中，能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是　　　　　　 。

（3）实验结束时，撤去所有酒精灯之前必须完成的实验操作是　　　　　　 。

（4）实验结束后，证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是　　　　　　 。

实验Ⅱ：反应产物的定量探究

（5）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，且黑色物质为Cu2S。产生Cu2S的反应为aCu+

（6）为测定硫酸铜的产率，将该反应所得溶液中和后配制成250．00 mL溶液，取该溶液25．00 mL加入足量 KI溶液中振荡，以淀粉溶液为指示剂，用O．36 mol·的Na2S2O3溶液滴定生成的I2，3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液25．00 mL。若反应消耗铜的质量为6．4 g，则硫酸铜的产率为　　 。

(已知)

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