某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示,由此可知,该溶液中肯定含有的阳离子是________,且各离子的物质的量之比为_______;肯定不含的阳离子是_______________,判断的理由是 。
某研究性学习小组,用下列仪器、药品验证足量合金(由Cu、Fe、Zn三种物质组成)和适量浓硝酸反应产生的气体中含NO(N2和O2的用量可自由控制,气体液化温度:
NO2:21℃,NO:-152℃)
(1)在图2中选择恰当的仪器将图1补充完整,所选择仪器的连接顺序(按左→右连接,填各仪器编号)为_________(2分).
(2)反应前先通入N2目的是_______________________________________(2分).
(3)确认气体中含NO的现象是_______________________________________(2分).
(4)本题中,浓硝酸(含溶质a mol)完全反应,还原产物只有NO和NO2,被还原硝酸的物质的量n的取值范围为_________________________________________(3分).
某研究性学习小组通过查阅资料发现,CuSO4溶液与NaOH溶液反应生成的沉淀中除Cu(OH)2外还有碱式硫酸铜【可表示为xCuSO4.yCu(OH)2】.为了加以验证,小组成员进行了如下实验:
①分别配置50mL物质的量浓度均为0.100mol/L的CuSO4溶液和NaOH溶液;
②准确量取10mL CuSO4溶液倒入50ml烧杯中
③向烧杯中匀速加入0.100 mol/L的NaOH溶液,并每加入1.00mlNaOH溶液用pH计测一次混合溶液的pH
④当滴入NaOH溶液的体积达到30ml时停止实验,并绘制出向CuSO4溶液中滴加NaOH溶液时PH变化曲线。如右图
请回答下列问题:
(1)配置溶液时需要使用烧杯、 、 等玻璃仪器;下列仪器中可用于向烧杯中加入NaOH溶液的仪器是
A.胶头滴管 | B.酸式滴定管 | C.碱式滴定管 | D.量筒 |
(2)V(NaOH)在2.00ml~15.00ml之间时,溶液中产生绿色沉淀,并不断增加,经检测此沉淀为碱式硫酸铜。当V(NaOH)为15.00ml时,溶液PH为6.32(已知蒸馏水的PH为6.32),则可求得x= y=
(3)V(NaOH)在17.00ml~20.00ml之间时,溶液中出现蓝色沉淀,并不断增加。已知V(NaOH)为20.00ml时,溶液PH为12.25,则此时沉淀中 (填“含”或“不含”)有碱式硫酸铜,请设计实验方案加以证明:
某校化学实验兴趣小组在“探究溴水与氯化亚铁溶液反应”的实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1—2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。查阅资料显示:溴水是溴(Br2)的水溶液,呈黄色;溴水中含有溴单质。
⑴提出问题:Fe3+、Br2,谁的氧化性更强。
⑵猜想:
①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 (填化学式,下同)所致
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含 所致。
⑶设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。
除氯化亚铁溶液和溴水外,还有供选用的试剂:
a、酚酞试液;b、CCl4;c、无水酒精;d、KSCN溶液。
请你在下表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象(试剂填序号)
|
选用试剂 |
实验现象 |
方案1 |
|
|
方案2 |
|
|
⑷结论:氧化性:Br2>Fe3+。故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1—2滴溴水,溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为
⑸实验后的思考
①根据上述实验推测,若在溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是 (填离子的化学式)。
②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有1/2的Br-被氧气成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为 。
某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知,Al、Al2O3、Fe、Fe2O3熔点、沸点数据如下:
物质 |
Al |
Al2O3 |
Fe |
Fe2O3 |
熔点/℃ |
660 |
2054 |
1535 |
1462 |
沸点/℃ |
2467 |
2980 |
2750 |
- |
I. ⑴某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是:该反应放出的热量使铁熔化,而铝的熔点比铁低,此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理?答:_________________(填“合理”或“不合理)
⑵设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试是_______________。
⑶实验室溶解该熔融物,下列试剂中最好的是____________(填序号)。
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸 D.氢氧化钠溶液
II.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中,逐滴加入4mol·L-1的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题:
⑴图中OC段没有沉淀生成,此阶段发生反应的化学方程式为__________________________________。
⑵在DE段,沉淀的物质的量没有变化,则此阶段发生反应的离子方程式是
_______________ _______;
上述现象说明溶液中________ _________结合OH-的能力比_______强(填离子符号)。
(3) B与A的差值为_________mol。B点对应的沉淀的物质的量为________mol,C点对应的氢氧化钠溶液的体积为___________mL
铝土矿的主要成分为Al2O3。生产铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]和Z(其水溶液可用于伤口消毒)的工艺流程图如下:
(1)反应Ⅰ的主要离子方程式是__________________________ 。
(2)已知反应Ⅱ中会生成氢氧化铝沉淀,则加入过量的X为_________(填化学式)。
(3)“电解”时,用惰性材料作电极,则阴极反应可表示为 _________ 。
(4)流程中可以循环使用的物质是 。
(5)反应Ⅵ的化学方程式为 __________ ,其中的还原剂是____________。
(6)已知铵明矾的许多用途和明矾类似,请说明铵明矾的净水原理_________________________ 。
为了制得氯气并探究氯气的一些化学性质,某学生用如图所示装置进行有关实验,打开A的玻璃塞,将A中浓盐酸溶液逐滴加入装有二氧化锰的B中。试回答:
(1)怎样检验装置的气密性 ;
(2)若C中为淀粉KI试纸,实验片刻后C中可以观察到的实验现象为 ;写出
B中发生反应的离子方程式 。
(3)若C中的淀粉KI试纸实验一段时间后又变为无色,原因是 。
(4)D的作用是_______________。烧杯中加入的是 。
(5)若实验室暂时无二氧化锰,仍用此装置制取氯气,选用 药品替代。若实验室暂时无浓盐酸,仍用此装置制取氯气,选用 药品替代。
某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况,用下图所示装置进行了有关实验:
(1). B是用来收集实验中产生的气体的装置,但未将导管画全,请直接在原图上把导管补充完整。
(2).向50毫升18摩/升的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后,
①请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:_____________________________,写出C中发生反应的离子方程式 。
②被还原的H2SO4的物质的量
A 小于0.45摩 B 等于0.45摩
C 在0.45摩与0.90摩之间 D 大于0.90摩
③下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是_________ (填写字母编号,有几个写几个,多写或写错0分)。
A.铁粉 | B.BaCl2溶液 | C.银粉 | D.Na2CO3溶液 |
(3) 常温下,将铁棒置于浓硫酸中.无明显现象,课本上解释为发生了钝化,但有人认为未发生反应。为验证此过程,某同学经过思考,设计了如下实验:将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中,若铁棒表面 ,则发生了钝化,若铁棒表面________,则铁和浓硫酸未发生反应。
某校兴趣小组对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的有关问题,进行了如下探究:
Ⅰ.(1)甲同学为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能够发生反应,设计并完成了如图所示
实验。
X溶液是 ,滴入的量一般为 。
(2)乙同学也设计完成了另一个实验,证明氢氧化钠溶液与盐酸能够发生反应。在盛有氢氧化钠溶液的试管中,用胶头滴管慢慢滴入稀盐酸,不断振荡溶液,同时测定溶液的pH,直至盐酸过量。
①写出测定溶液pH的方法: 。
②上图中哪个图像符合该同学的记录 (填序号)。
(3)你认为甲、乙两位同学的实验中, (填“甲同学”、“乙同学”或“甲、乙两同学”)的实验能充分证明氢氧化钠溶液与盐酸发生了反应,请说明理由: 。
Ⅱ.丙同学测出10mL 10%的NaOH溶液和不同体积的10%的盐酸溶液混合过程中,溶液的温度变化见下表(假设两溶液密度相同)。
加入盐酸的 体积()/mL |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
溶液温度上升 |
5.2 |
9.6 |
12.0 |
16.0 |
18.2 |
16.7 |
15.7 |
14.7 |
13.7 |
就此实验回答:
(4)盐酸和氢氧化钠的反应是 (填“吸热”或“放热”)反应。
(5)请在图中绘制出溶液的温度上升与加入盐酸体积之间的变化关系图,并在曲线上画出能表示两者之间恰好完全反应的点,并用字母P表示。
Ⅲ.丁同学为测定标示质量分数为32%的盐酸的实际质量分数,用pH测定仪组成实验装置。实验时先在烧杯中加入20g 40%的氢氧化钠溶液,再逐滴加入该盐酸,pH测定仪打印出加入盐酸的质量与烧杯中溶液的pH关系如图所示。
(6)请以此次测定的结果为依据计算该盐酸的实际质量分数为 。
(7)请分析你的计算结果与标签标示的质量分数不一致的可能原因(若一致,此空可不填): 。
下表是实验室制备气体的有关内容:
(1)上述气体中,从制备过程看,必须选择合适的氧化剂才能实现的是 (填气体的化学式);从反应原理看,明显不同于其它两种气体的是 (填气体的化学式);从收集方法来看,只能用一种方法收集的是 (填气体的化学式)。
(2)根据表中所列实验原理,从下列装置中选择合适的气体发生装置,将其选项填入表中相应编号的空格中。
(3)若用上述制备NH的装置制备O,则选择的试剂为 (填化学式);若用上述制备O的装置制备NH,则选择的试剂的名称为 。
(4)若用排空气法收集Cl,请画出气体收集装置图 。
(5)有下列无机物的转化关系,已知B和Y是上述三种气体中的两种。
a.当w为MnO时,反应①不加热就能反应,反应④加热才能顺利进行,写出反应①的化学方程式 。
b.当w为KMnO时,反应①加热才能进行,反应④不加热就能进行,写出反应④的离子方程式。 。
(6)已知,现向100mL的溶液中通入标准状况下Cl3.36L,充分反应后,测得溶液中与的物质的量浓度相等(设通入Cl前后溶液体积不变),则原溶液中溶质的物质的量浓度为 。
某工厂的废水中含有FeSO4、H2SO4、Ag2SO4、Al2(SO4)3及一些污泥。某研究性学习课题组测定了废水中各物质的含量并查找了溶解度数据,现列表如下
表一废水中各物质的含量
物质 |
FeSO4 |
H2SO4 |
Ag2SO4 |
Al2(SO4)2 |
污泥 |
质量分数/(%) |
15.0 |
7.0 |
0.40 |
0.34 |
5.0 |
表二 FeSO4和Al2(SO4)3在水中的溶解度
温度/℃ |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
FeSO4溶液度(g) |
15.6 |
20.5 |
26.5 |
32.9 |
40.2 |
48.6 |
Al2(SO4)3溶解度(g) |
31.2 |
33.5 |
36.4 |
40.4 |
45.7 |
52.2 |
该课题组根据表中数据,设计了污水处理方案,拟利用该厂的废铁屑(有少量锈斑)、烧碱溶液和硫酸处理此污水,回收FeSO4·7H2O和Ag。
(1)请填写下列空白,完成得到Ag的实验方案:
①将带有锈斑的废铁屑先后用热的烧碱溶液和热水进行洗涤,目的是 。
②将工厂废水过滤,用少量水洗涤滤渣,洗涤液并入滤液后保留待用;
③ ,目的是使Ag+全部还原为金属Ag;
④ ,目的是分离出Ag;
(2)请写出后续的步骤,除去Al3+,得到主要成分为FeSO4·7H2O晶体。
⑤将第 步与第④步所得滤液混合后,加入少量硫酸至混合液的pH为3-4后, ,滤出FeSO4·7H2O晶体
(3)写出步骤③中所有化学反应的离子方程式 。
(4)在步骤⑤中,加入少量硫酸调节pH的目的是 。
某校化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数.
(1)m g铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因
是:①常温下碳与浓硫酸不反应;②_____________。
(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式____________。
(3)B中的现象是:____________;C的作用是:_______________。
(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g。则铁碳合金中铁的质量分数为_____________。
(5)甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大,请你写出可能的原因:___________。
(6)最后对所得测量结果进行评价,小组内有同学提出,本套装置在设计上存在多处缺陷而导致实验结果不准确,其中会导致铁质量分数测量值偏低的是(任答一条即可)
_____________。
欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数,但资料表明:
①反应中除生成NO2气体外还会有少量的NO生成;
②常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。
为完成测定并验证有NO生成,有人没计如F实验装置:
(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是 。
(2)装置中B瓶的作用是 。
(3)实验时A中反应停止后,打开D装置导管的活塞K2并通入氧气,若反应确有NO产生,D中的现象是 ;实验时发现通入氧气温度的高低对实验有较大的影响,为便于观察应通入____(填“冷”或“热”)的氧气,其原因是:____
(4)若实验只测定Cu的质量分数,不检验NO的产生,则在铜银合金与浓硝酸反应后,只需加入过量的____(填一种物质的化学式,下同)溶液,过滤、洗涤、干燥称量 的质量就可达目的。(已知Cu(OH)2与AgOH类似,也可以溶于过量的氨水而形成溶液。)
某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HC1挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如下图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题。
(1)若用含有0.2 mol HC1的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是 。
(2)①装置B中盛放的试剂名称为 ,作用是 。
装置C中盛放的试剂名称为 ,作用是 。
②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是 。
③装置F的作用是____ 。
④写出装置G中发生反应的离子方程式 。
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在 与 之间(填装置字母序号),装置中应放入 (填写试剂或用品名称)
某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上含有KClO3、MnO2、S,设计了以下实验流程图:
(1)为了验证气体A,按右图所示进行实验:若能观察到 现象,即可证明火柴头上含有S元素。
(2)步骤①中发生的与此相关的两个主要反应的方程式是 ,
。
(3)步骤②所用玻璃仪器的名称是 。
(4)要证明火柴头中含有氯元素的后续实验步骤是
。
(5)有学生提出了检验火柴头上氯酸钾的另一套可行的实验方案:
则有关反应的离子方程式为 。