(12分)某化学兴趣小组用下图所示装置进行探究实验,以验证产物 中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后,可观察到试管中溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。
(1)写出该实验中生成乙烯使溴水褪色的化学方程式:_______________________。
(2)甲同学认为:考虑到该混合液反应的复杂性,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性,其理由正确的是( )
a.乙烯与溴水易发生取代反应
b.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
(3)乙同学经过细致观察后认为试管中液体分层,油状液体在下层的现象可证明反应中有乙烯生成,请你写出下层该物质与NaOH水溶液加热反应的化学方程式 __________________。
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进,在Ⅰ和Ⅱ之间增加如图装置,以除去乙烯中的杂质气体,则A中的试剂应为 B中的试剂应为________,气体经过B无现象即可证明是较为纯净的乙烯。
(5)若证明乙烯和溴发生的是加成反应,而不是取代反应,可将产生的气体经净化后通入溴的四氯化碳溶液,再接入如图装置,向 D中加入_________溶液,若无淡黄色沉淀产生,则能证明。
某校学生小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱并证明乙酸为弱酸,进行下述实验.
探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱关系该校学生设计了下图的实验装置(夹持仪器已略去).
(1)某生检查装置A的气密性时,先关闭止水夹,从左管向U型管内加水,至左管液面高于右管液面,静置一段时间后,若U型管两侧液面差不发生变化,则气密性良好.你认为该生的操作正确与否?_________ (填“正确”或“错误”)大理石与乙酸溶液反应的化学方程式为 _________
(2)装置A中反应产生的气体通入苯酚钠溶液中,实验现象为 _________ 反应的离子方程式为 _________
(3)有学生认为(2)中的实验现象不足以证明碳酸的酸性比苯酚强,理由是乙酸有挥发性,挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应,生成苯酚.改进该装置的方法是 _________ 证明乙酸为弱酸
(4)现有pH=3的乙酸溶液、蒸馏水、石蕊试液及pH试纸,选用适当的仪器和用品,用最简便的实验方法证明乙酸为弱酸 _______ __
(5)在相同温度下,测定相同物质的量浓度
a.NaHCO3溶液 b.Na2CO3溶液 c.CH3COONa溶液 d.﹣ONa溶液
的pH,其pH由大到小排列的顺序为 _________ (填溶液编号)
在生产生活中,金属腐蚀所带来的损失非常严重,所以防止金属腐蚀已经成为科学研究和技术领域的重大问题.兴趣小组的同学在实验室对金属腐蚀进行了探究.
(1)分别在三个洁净干燥的试管中各加一个洁净无锈的铁钉,再在其中两个试管中加入经煮沸迅速冷却的蒸馏水,其它操作请仔细观察图1:_________ 号试管中的铁钉最容易生锈.由此可见,铁制品生锈需要的条件是_________ .
(2)如图2所示,铁处于A、B、C三种不同的环境中,铁被腐蚀的速率由大到小的顺序是(填序号):_________ .
(3)据报道,全世界每年因为金属腐蚀造成的直接经济损失约达7000亿美元,我国因金属腐蚀造成的损失占国民生产总值(GNP)的4%.
①钢铁在发生电化学腐蚀时,负极反应为:_________ .
②请写出用稀硫酸除去铁锈的化学反应方程式为:_________ .
③请根据不同的原理,提出防止钢铁腐蚀的两条合理措施:_________ 、_________ .
某同学探究同周期主族元素性质递变规律时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系):
实验步骤 |
实验现象 |
1.将镁条用砂纸打磨后,放入沸水中;再向溶液中滴加酚酞溶液 |
A. 浮在水面上,熔成小球,做不定向运动,随之消失,溶液变成红色。 |
2.向新制得的Na2S溶液中滴加少量新制的氯水 |
B.有气体产生,溶液变成浅红色 |
3.将一小块钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 |
C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体。 |
4.将镁条投入稀盐酸中 |
D.反应不十分剧烈,产生无色气体 |
5.将铝条投入稀盐酸中 |
E.生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
实验目的:探究同周期主族元素性质递变规律。
(1)实验用品:试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液。
仪器:① ,② ,③ ,试管夹,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,酒精灯等。
(2)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和离子方程式)
实验内容 |
实验现象 |
离子方程式 |
1 |
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2 |
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3 |
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4 |
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5 |
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(3)若用最高价氧化物的水化物的碱性相对强弱来验证Mg、Al失电子能力的强弱,请你设计实验(实验用品自选,不要求写化学方程式): 。
(4)实验结论: ;
某学生做同主族元素性质递变规律的实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
(1)实验目的:探究同一主族元素性质的递变规律。
(2)实验用品:药品:氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
仪器:①__________;②__________。(请填写两件主要的玻璃仪器)
(3)实验内容:
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
① |
将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中,振荡;再滴入少量四氯化碳,振荡 |
加入氯水后,溶液由无色变为橙色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层(下层)变为橙红色 |
② |
将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中,振荡;再滴入少量四氯化碳,振荡 |
加入溴水后,溶液由无色变为黄色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层(下层)变为紫色 |
(4)实验结论:____________________________________。
(5)问题和讨论:①请用结构理论简单说明得出上述结论的原因: 。
②由于F2过于活泼,很难设计一个简单的实验验证其氧化性强弱。试列举两项事实说明F的非金属性比Cl强: ; 。
为测定某有机化合物A的结构,进行如下实验:
(一)分子式的确定:
(1)将有机物A置于氧气流中充分燃烧,实验测得:生成5.4g H2O和8.8g CO2,消耗氧气6.72L(标准状况下),则该物质中各元素的原子个数比是 .
(2)用质谱仪测定该有机化合物的相对分子质量,得到如图①所示质谱图,则其相对分子质量为 ,该物质的分子式是 .
(3)根据价键理论,预测A的可能结构并写出结构简式 、 .
(二)结构式的确定:
(4)核磁共振氢谱能对有机物分子中不同化学环境的氢原子给出不同的峰值(信号),根据峰值(信号)可以确定分子中氢原子的种类和数目.例如:甲基氯甲基醚(ClCH2OCH3)有两种氢原子如图②.经测定,有机物A的核磁共振氢谱示意图如图③,则A的结构简式为 .
(三)性质实验:
(5)A在一定条件下脱水可生成B,B可合成包装塑料C,请写出B转化为C的化学方程式: .
(6)体育比赛中当运动员肌肉扭伤时,队医随即用氯乙烷(沸点为12.27℃)对受伤部位进行局部冷冻麻醉.请用B选择合适的方法制备氯乙烷,要求原子利用率为100%,请写出制备反应方程式: .
生活中有很多现象都蕴藏着化学秘密,如果你是一个细心的人,就一定会发现很多有趣的事.
(1)煤气灯曾是十八世纪的主要照明工具,但有一个奇怪的事引起了不少人的注意,那就是在有些煤气灯的附近,树叶比其他树要早落好长时间,但这个问题一直到1901年才由俄国的植物学家奈刘波夫证实是煤气灯产生的一种气体在作怪,你认为这种气体可能是 .
(2)为了证明你的判断,如图1是一位同学做的实验及其装置:
如果实验时无水硫酸铜变蓝色,澄清的石灰水变浑浊;你认为通过以上实验可以得出的结论是 .
(3)若要进一步得出该分子的组成,如图2是另一个同学的实验及其装置.要达到实验的目的,需要下列哪些数据 .
①此气体的质量
②浓硫酸的增重
③硬质玻璃管的增重
④干燥管的增重
⑤此气体的体积(标准状况下的)
(4)将这种气体在高温高压条件下与苯甲醛按一定比例混合,结果发现苯甲醛的质量和性质都没有发生变化,且还得到了一种白色固体.试推测苯甲醛的作用是 .得到的白色固体是 ,发生的反应是 (填反应类型).
铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
①按上图组装仪器,检查装置的气密性;
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③从左端导气管口处不断地通入H2,待C装置出口处H2验纯后,再点燃A处酒精灯
④充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为 。
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为 。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是 。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、 。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是 。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L−1KI溶液20.00mL,则矿石中铁的百分含量为 。若省去步骤④,则所测铁的百分含量将 。(偏大,偏小或无影响)
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为 。
某研究性学习小组用下列装置(铁架台等支撑仪器略)探究氧化铁与乙醇的反应,并检验反应产物。
(1)为快速得到乙醇气体,可采取的方法是 ;
若实验时小试管中的溶液已经开始发生倒吸,你采取的措施是 _________(填写编号);
a.取下小试管 b.移去酒精灯
c.将导管从乳胶管中取下 d.以上都可以
(2)盛Cu(OH)2悬浊液的试管中可能出现的现象为___________________。
(3)如图实验,观察到红色的Fe2O3全部变为黑色固体(M),充分反应后停止加热。为了检验M的组成,进行下列实验。
①M能被磁铁吸引;加入足量稀硫酸,振荡,固体全部溶解,未观察到有气体生成;
②经检验溶液中有Fe2+和Fe3+;关于M 中铁元素价态的判断正确的是 (填写编号)。
a.一定有+3价和+2价铁,一定无0价铁
b.一定有+3价、+2价和0价铁
c.一定有+3价和0价铁,一定无+2价铁
d.一定有+3和+2价铁,可能有0价铁
(4)若M的成份可表达为FexOy,用CO还原法定量测定其化学组成。称取agM样品进行定量测定,实验装置和步骤如下:
①组装仪器;②点燃酒精灯;③加入试剂;④打开分液漏斗活塞;⑤检查气密性;⑥停止加热;⑦关闭分液漏斗活塞;⑧……。正确的操作顺序是__________(填写编号)
a.①⑤④③②⑥⑦⑧ b.①③⑤④②⑦⑥⑧
c.①⑤③④②⑥⑦⑧ d.①③⑤②④⑥⑦⑧
(5)若实验中每步反应都进行完全,反应后M样品质量减小bg,则FexOy中=_____。
(14分)某化学兴趣小组欲验证:“铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生”。设计使用了如下装置进行实验。(假设气体体积均为标准状况,导气管中气体体积忽略不计,且忽略反应中的溶液体积变化)
试回答下列问题:
(1)将铜粉分散在石棉绒中的原因是 ;
(2)在铜和浓硝酸反应前,挤压打气球(球内充满空气),经A、B、C反应后,进入D中的气体主要成分
是 (填化学式),通入该气体的目的是 ;进行此步操作时应关闭 ,打开 (填K1、K2或K3)。
(3)关闭K1、K2,打开K3,由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后,再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。则D中一定发生反应的离子方程式为:____ __________。
(4)若E装置中出现倒吸,可采取的应急操作是 ;
(5)从E装置所得溶液中取出25.00mL,加两滴酚酞,用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定,当滴定完成后消耗NaOH溶液18.00mL,若实验测得F装置所收集到的气体体积为139.00 mL,则铜和一定量的浓硝酸反应 (填“有”或“无”)NO生成。
X、Y和W为原子序数依次递增的短周期元素,X和Y同主族,Y和W的气态氢化物具有相同的电子数,X的单质只有氧化性.
(1)写出实验室制取W2反应的离子方程式 .
(2)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究YX2和W2的性质.
①分别通入YX2和W2,在装置A中观察到的现象是否相同(填“相同”或“不相同”) ;若装置D中装的是铁粉,当通入W2时D中观察到的现象为 ;若装置D中装的是五氧化二钒,当通入YX2时,打开K通入适量X2,化学反应方程式为 ;
②若装置B中装有5.0mL 1.0×10-3mol/L的碘水,当通入足量W2完全反应后,转移了5.0×10-5mol电子,则该反应的化学方程式为 .
(3)某同学将足量的YX2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,向该试管中加入过量(填字母) ,可以看到白色沉淀生成,其原因为 ______________________(写出其中一种即可).
A.氨水 | B.稀盐酸 | C.稀硝酸 | D.氯化钙 |
(4)若由元素Y和X组成—2价酸根Z,Z中Y和X的质量比为Y:X=4:3,当W2与含Z的溶液完全反应后,有浅黄色沉淀产生,取上层清液加入氯化钡溶液,有白色沉淀产生.写出W2与Z的溶液完全反应产生浅黄色沉淀的离子方程式 .
某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行研究。
(1)下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分:
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个(是离子反应的只写离子方程式)
置换反应____________________________________________________________;
化合反应____________________________________________________________。
(2)工业上可用铝与软锰矿(主要成分为MnO2)反应来冶炼金属锰。MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化后的H2O2溶液中,MnO2溶解产生Mn2+。该反应的离子方程式是 。
(3)某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:
①铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于 上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用 ,灼烧后的坩埚应放在 上,不能直接放在桌面上。
实验所用仪器:
a 蒸发皿
b 石棉网
c 泥三角
d 表面皿
e 坩埚钳
f 试管夹
②由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、 、冷却结晶、 、自然干燥,与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有明显的两个优点是: 、 。
(15分)某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质:(已知:2NO2+2NaOH = NaNO3+NaNO2+H2O)
任务1:利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。
(1)E装置中制取NO2反应的离子方程式是 。
(2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是 。
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;②在此条件下,NO2的转化率极低;③ 。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。
任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。
(5)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:二者不反应;
假设2:NO2能被Na2O2氧化;
假设3: 。
(6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如图所示),重新组装,进行实验。
①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用) 。
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为 。
某研究性学习小组探究碳化铝的性质:发现碳化铝与水在常温下剧烈反应,生成大量气体和白色沉淀,该沉淀既能溶于盐酸也能溶于NaOH溶液,该小组同学为了探究气体产物的组成,设计出如下实验:
(1)利用碳化铝制取气体,下列装置中适合作为气体发生装置的是 。
(2)正确选择发生装置后,连接装置进行实验。一段时间后,硬质玻璃管C中黑色粉末变成红色,干燥管D中白色粉末变成蓝色,装置E中澄清石灰水变浑浊,尾气燃烧产生蓝色火焰。
①干燥管D中的试剂可能是 ,其作用是 。
②根据实验现象,某同学得出下列推论,其中正确的是 。
a.气体与氧化铜在一定条件下反应,氧化产物只有二氧化碳
b.气体与氧化铜在一定条件下反应,产物一定有水和二氧化碳,可能有一氧化碳
c.气体与氧化铜在一定条件下反应,产物一定有水、二氧化碳和一氧化碳
d.气体具有还原性,氧化产物可能有多种
(3)实验完毕后,要先后熄灭C和F处的酒精灯,应先熄灭的是 处酒精灯,理由是 。(只写出一条即可)
(4)若最后在F处点燃气体与在A处产生的气体相同,实验前系统内的空气已排尽,实验验结束后,C装置减轻12.8 g,D装置增重7.2 g,E装置增重8.8 g(假定D、E吸收气体是完全的),则A、C处发生反应的方程式分别为 、 。
(5)如图所示,U型透明玻璃管的左端封闭有A处产生气体和氯气的混合气,将该装置放在日光灯下。一段时间后(不考虑水与氯气的反应),下列关于U型管中可能出现的现象的叙述中正确的是( )
a.U型管左侧会有油状液滴出现
b.溶液很快变成蓝色
c.气柱缩小,右端液柱下降
d.气柱膨胀,右端玻璃管中液体溢出
已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,某学习小组据此按下图装置展开如下相关探究:取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热。装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成, 装置B中产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为 ;检查图中连通装置A、B气密性的方法是 。
(2)加入浓硫酸之前先通人N2一段时间,其目的是 ;排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,则C中盛放的试剂是 。若用氢氧化钠溶液处理尾气,则发生反应的离子方程式为 。
(3)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列假设(不考虑各因素的叠加):
假设1:装置A中白雾进入装置B中参与了反应。
假设2: 。
假设3:Fe(NO3)2溶液显酸性,在此酸性条件下NO3‾能氧化SO2。
(4)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤(简述操作过程) |
预期现象和结论 |
①测1.0mol•L‾1Fe(NO3)3溶液的pH; ② ③ ④ |
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