硫酸是一種重要的化工原料,也是實(shí)驗(yàn)室中常用的化學(xué)試劑。下面是對(duì)硫酸的性質(zhì)、制取、用途等方面的探究,請(qǐng)你共同參與并回答有關(guān)問(wèn)題。
【探究一】硫酸的性質(zhì)
探究濃硫酸的某些特性。
(1)濃硫酸的稀釋?zhuān)簼饬蛩嵯♂屵^(guò)程如圖1所示,b中盛放的物質(zhì)是 濃硫酸濃硫酸。
(2)興趣小組把98%的濃硫酸10mL和63.3%的硫酸溶液約20mL分別放入兩個(gè)相同的小燒杯中,稱(chēng)量、觀察、記錄、分析,根據(jù)室溫環(huán)境下實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)繪成的曲線如圖2,對(duì)比圖中曲線你能得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論:硫酸溶液濃度越大,吸收水的能力越強(qiáng)硫酸溶液濃度越大,吸收水的能力越強(qiáng)。
【探究二】硫酸的工業(yè)制法。
工業(yè)上以黃鐵礦為原料生產(chǎn)硫酸的工藝流程如圖所示。
(1)依據(jù)生產(chǎn)硫酸的工藝流程圖,下列說(shuō)法正確的是 acdacd(填序號(hào))。
a.為使黃鐵礦充分反應(yīng),需將其粉碎
b.催化劑能夠提高SO2的反應(yīng)速率和產(chǎn)量
c.吸收塔中得到的產(chǎn)品為混合物
d.沸騰爐排出的礦渣可供煉鐵
(2)該流程中產(chǎn)生尾氣如何處理,寫(xiě)出化學(xué)方程式:2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O。
(3)接觸室中的SO2平衡轉(zhuǎn)化率與溫度及壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示,催化劑活性與溫度的關(guān)系見(jiàn)圖2。在實(shí)際生產(chǎn)中,SO2催化氧化反應(yīng)的條件選擇常壓和450℃(對(duì)應(yīng)圖中A點(diǎn)),而沒(méi)有選擇SO2轉(zhuǎn)化率更高的B或C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)條件,其原因分別是:
不選B點(diǎn),因?yàn)閴簭?qiáng)越大,對(duì)設(shè)備和能耗的要求越大;
不選C點(diǎn),因?yàn)?溫度較低,催化劑活性低,反應(yīng)速率慢溫度較低,催化劑活性低,反應(yīng)速率慢。
【探究三】探究某黃鐵礦中FeS2的含量。
同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。
【查閱資料】4FeS2+11O2 高溫 2Fe2O3+8SO2
【實(shí)驗(yàn)探究】稱(chēng)取1.60g黃鐵礦樣品放入如圖3所示裝置(夾持裝置省略)的石英管中,從a處不斷地緩緩?fù)ㄈ肟諝猓邷刈茻⒐苤械狞S鐵礦樣品至完全反應(yīng),稱(chēng)量反應(yīng)前后乙裝置的質(zhì)量分別是300g和301.28g(不考慮水蒸氣的影響)。
【問(wèn)題討論】
(1)裝置甲瓶?jī)?nèi)盛放的試劑是氫氧化鈉溶液,其作用是 吸收空氣中的二氧化碳吸收空氣中的二氧化碳。
(2)通入空氣的作用有:提供反應(yīng)所需的氧氣,把生成的二氧化硫全部排入乙吸收把生成的二氧化硫全部排入乙吸收。
【含量測(cè)定】
(3)計(jì)算該黃鐵礦中FeS2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。
高溫
【答案】濃硫酸;硫酸溶液濃度越大,吸收水的能力越強(qiáng);acd;2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O;溫度較低,催化劑活性低,反應(yīng)速率慢;吸收空氣中的二氧化碳;把生成的二氧化硫全部排入乙吸收
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:47引用:1難度:0.4
相似題
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1.碳酸氫鈉是一種應(yīng)用廣泛的鹽,化學(xué)小組對(duì)其進(jìn)行了探究。
(1)NaHCO3可稱(chēng)為鈉鹽或碳酸氫鹽,它是由Na+和
【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)室中如何制取少量NaHCO3?
【查閱資料】
材料一:侯氏制堿的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二:研究發(fā)現(xiàn),NaHCO3溶于水時(shí)吸收熱量,Na2CO3溶于水時(shí)放出熱量。
【實(shí)驗(yàn)制備】根據(jù)侯氏制堿原理設(shè)計(jì)如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應(yīng)結(jié)束后,將試管中的混合物過(guò)濾洗滌,低溫烘干得白色固體。
(2)燒杯中冰水的作用是
(3)能進(jìn)一步確認(rèn)該白色固體是NaHCO3的實(shí)驗(yàn)方案是
(4)如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無(wú)數(shù)據(jù)的原因可能是
【性質(zhì)探究】
常溫下,取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開(kāi)始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-;HCO-3
變化②:→HCO-3+H+。CO2-3
材料四:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液顯
(6)根據(jù)本實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
a.pH<6.68時(shí)生成的無(wú)色氣體為CO2
b.從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:547引用:4難度:0.5 -
2.關(guān)于鹽的性質(zhì)研究是一項(xiàng)重要的課題,某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。
【任務(wù)一】認(rèn)識(shí)碳酸氫鈉
(1)下列關(guān)于碳酸氫鈉的說(shuō)法正確的是
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱(chēng)純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過(guò)多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務(wù)二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
(2)探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng):興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中,加入稀鹽酸,如圖1所示,觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生,乙中
(3)探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用酒精燈充分加熱玻璃管,如圖2所示。
資料:無(wú)水硫酸銅呈白色,遇水后呈藍(lán)色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無(wú)水硫酸銅變藍(lán),紫色石蕊溶液變紅,說(shuō)明碳酸氫鈉受熱易分解,且有
②實(shí)驗(yàn)后興趣小組同學(xué)猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明(寫(xiě)出具體步驟和現(xiàn)象):
(4)常溫下,興趣小組同學(xué)取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當(dāng)溶液的pH變?yōu)?.68時(shí)開(kāi)始有無(wú)色氣體產(chǎn)生。反應(yīng)過(guò)程中溶液的pH隨時(shí)間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同時(shí)發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②:→HCO-3+H+CO2-3
材料二:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對(duì)大小有關(guān)。常溫下,當(dāng)單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時(shí)溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知NaHCO3溶液顯堿性,結(jié)合材料一、二從微觀角度說(shuō)明原因:
②根據(jù)本實(shí)驗(yàn),可知從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷發(fā)布:2024/12/25 17:0:2組卷:88引用:2難度:0.4 -
3.圖是一瓶濃硫酸標(biāo)簽上的部分內(nèi)容,某探究小組的同學(xué)對(duì)這瓶硫酸進(jìn)行了如下探究,請(qǐng)你參與.
[查閱資料]濃硫酸有強(qiáng)腐蝕性,溶于水會(huì)放熱;硫酸鋇不溶于水也不溶于酸.
[探究一]濃硫酸稀釋時(shí)會(huì)放熱.
(1)稀釋濃硫酸時(shí),所需儀器主要有
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應(yīng).圖10實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 先用pH試紙測(cè)定稀硫酸的pH,再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩,同時(shí)測(cè)混合液的pH pH逐漸變大,
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應(yīng)
(3)實(shí)驗(yàn)中僅從溶液pH變大,而不強(qiáng)調(diào)pH≥7,不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應(yīng)的結(jié)論,理由是
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損,同學(xué)們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不相符.
[提出問(wèn)題]該濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否發(fā)生變化?
[實(shí)驗(yàn)探究](4)取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應(yīng),過(guò)濾、洗滌、干燥沉淀.實(shí)驗(yàn)中如何確定硫酸已完全反應(yīng)
(5)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢?shí)驗(yàn)中必須要測(cè)知的數(shù)據(jù)是
[探究結(jié)論](6)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算出的硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與標(biāo)簽不符.該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:38引用:1難度:0.5
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