某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行实验：实验试剂：18mol/L硫酸

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某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行实验：实验试剂：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/L NaOH溶液。请根据实验回答问题：

(1)首先根据如图所示，组装实验装置，并在加入试剂前先进行___________操作。
(2)烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是______（填化学式），利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是________________。
(3)加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式：_______________待烧瓶中反应基本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气，以确保烧瓶中的SO₂气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的_____________ （填仪器名称）起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
(4)将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的酸化的双氧水，再加入足量的BaCl₂溶液，再进行______、______、______后称量硫酸钡的质量为13.98g，请计算能与铜反应的硫酸的浓度最低是____。
(5)有的同学提出在上面(4)中可以不必加入酸化的双氧水，直接进行后面的实验，也能得到准确的数据，请结合你的理解分析是否需要加入双氧水及原因：____________。

答案

(1)检验装置气密性
(2)SO₂；防倒吸
(3)Cu+2H₂SO₄(浓)CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；长导管
(4)过滤；洗涤；干燥；12mol/L
(5)需要加双氧水，在烧杯中生成的Na₂SO₃可能被部分氧化为Na₂SO₄，如果不加入双氧水而直接测定沉淀质量则无法确定S元素的物质的量，从而使实验结果错误

举一反三

某化学课外活动小组的同学利用原电池原理探究一定温度下（实验时实际的环境温度）使铁钝化的硝酸的最低浓度。实验步骤如下：
①向两支具支试管中分别加入浓硝酸5.0 mL(质量分数为 65%，密度为1.4 g/mL)按图组装好实验装置。

②将铜丝和铁丝同时插入浓硝酸中，观察到灵敏电流计指针先指向铜丝，但又迅速反转(只需 1～2 s)指向铁丝一端。
③用盛有5.0 mL蒸馏水的注射器向具支试管内加水，并注视电流计的指针偏转方向。在指针恰好发生反转又指向铜丝时停止实验，记录此时已注入的水的体积。重复实验三次获得的数据如下：

请回答下列问题：
(1)在该装置中仪器a因其作用而被称为___________；指针指向铁丝时，铁丝为____________（填“正”或“负”）极。
(2)65%的硝酸的物质的量浓度是___________；在未注水前正极的电极反应式为______________。
(3) T₁_____________(填“>”“<”或“=”) T₂。
(4)在本实验温度下，使铁钝化的硝酸最低浓度为_____________%；利用本实验数据判断，若用45%的硝酸进行实验（不再注水），则电流表的指针应指向__________（填“铁”或“铜”）电极。
(5)该实验装置上的不足之处是__________，改进方法是__________。

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已知稀溴水和FeCl₃溶液都呈黄色。现在2mL的稀FeCl₂溶液中，加入1～2滴浓溴水，振荡后溶液呈黄色，现对溶液呈黄色的原因进行探究。
(1)限选用的试剂有：酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液、CCl₄、KSCN溶液、AgNO₃溶液、淀粉-KI溶液。请完成以下实验探究过程：
【提出假设】
假设1：溶液呈黄色不是发生化学反应所致，是溶液中___________ （填微粒的化学式，下同）引起的；
假设2：溶液呈黄色是发生化学反应所致，是溶液中_________ 引起的。
【设计实验方案】为了验证上述假设1和假设2的合理性，请用简要的文字说明你的实验方案：验证假设1：________________ 验证假设2：______________。
(2)根据高中所学的知识判断，你认为______（填“假设1” 或“假设2”）的推断是正确的；若选用淀粉-碘化钾溶液验证你的假设是否可行？____（填“可行”或“不可行”），理由是________________。
(3)若向稀溴化亚铁溶液中通入过量氯气，反应的离子方程式为_______________。

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工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉（含少量碳元素）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，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浓硫酸中，加热充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe³⁺外还可能含有Fe²⁺。若要确认其中有Fe²⁺，应先用________（选填序号）。
a.KSCN溶液和氯水b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水d．酸性KMnO₄溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，然后加入足量 BaCl₂溶液，经适当操作后得到干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO₂的体积分数为____。
[探究二] 分析上述实验中SO₂体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H₂和CO₂气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。

(3)装置B中试剂的作用是____________。
(4)认为气体Y中还含有CO₂的理由是__________ （用化学方程式表示）。
(5)为确认CO₂的存在，需在装置中添加M于____（填序号）。
a.A之前 b.A-B间 c．B-C间 d．C-D间
(6)如果气体Y中含有H₂，预计实验现象应是___________________

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农用的氮肥主要是“氢铵”和尿素。某化学兴趣小组对某“氢铵”化肥进行了专项研究： (1)预测：根据已有知识和“氢铵”的名称，该小组预测该“氢铵”是碳酸或亚硫酸或硫酸的铵盐。
验证和探究：
①NH₄⁺的验证：取少量固体药品于试管中，然后______________
②阴离子的探究：a.取少量固体药品于试管中，然后向试管中滴加稀盐酸，固体全部溶解，将产生的气体通入如图装置中。观察到的现象是：溴水无明显变化，澄清石灰水变浑浊。再向滴加稀盐酸反应后的试管中，加Ba(OH)₂溶液，无明显现象。初步结论：“氢铵”是____的铵盐。

b．要进一步确定“氢铵”的成分还需要补做如下实验并根据现象作出相应分析：取适量“氢铵”配制成溶液，取溶液于一支洁净的试管中，加_________________
(2)该实验小组设计了以下两个实验方案测定该化肥的含氮量，请你阅读后解释方案中提出的问题并进行评价：

方案（一）：准确称取一定质量的样品，放入如图甲的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图装置，通过实验测定烧杯增加的质量（忽略漏斗中附着溶液的质量）。然后进行计算，可得化肥的含氮量。
方案（二）：准确称取一定质量的样品，放入如图乙的烧瓶中，滴加过量NaOH浓溶液，充分微热，按如图装置（A管可以上下移动），测量生成的氨气体积（设所测体积为标准状况下的体积）。然后进行计算，可得化肥的含氮量。图乙中导管a的作用是___________ 请你评价上述两套方案是否合理。若合理只需要说明结论；若不合理，请简要说明原因，并指出修改方案（若要添加仪器、药品，请说明添加的位置、名称）。
方案（一）:________________________；
方案（二）:________________________。

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某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分，设计了如图装置。

倾斜A使稀硫酸（足量）与固体M充分反应，待反应停止后，B 装置增重，C装置中溶液无变化，反应后进入量气管的气体的体积为VmL(已折算成标准状况)。由上述实验事实可知：
(1)①固体M中一定含有的物质是________（填化学式），理由是________________
②其中一种物质的质量可以确定为_______（用代数式表示）g。
(2)B装置的名称是_______；写出B装置中反应的离子方程式：__________________。
(3)C装置的作用是_______，如果实验中没有B装置，则C装置中产生的现象是_________。
(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体，该固体是___________，要分离出该固体，在实验操作中，除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是________________。
(5)通过进一步实验，测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和，产生这种现象的原因可能是______________。
a．M中有未反应的铁和硫
b．测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c．A中留有反应生成的气体
d．气体进入D装置前未用浓硫酸干燥

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