已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色,现在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴液溴,振荡后溶液呈黄色。
(1)甲同学认为这不是发生化学反应所致,则使溶液呈黄色的微粒是:______ (填粒子的化学式,下同);
乙同学认为这是发生化学反应所致,则使溶液呈黄色的微粒是_________。
(2)如果要验证乙同学判断的正确性,请根据下面所提供的可用试剂,用两种方法加以验证,请将选用的试剂代号及实验中观察到的现象填入下表。
实验可供选用试剂:
A.酸性高锰酸钾溶液 | B.氢氧化钠溶液 | C.四氯化碳 | D.硫氰化钾溶液 E.硝酸银溶液 F.碘化钾淀粉溶液 |
实验方案 |
所选用试剂(填代号) |
实验现象 |
方案一 |
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方案二 |
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(3)根据上述实验推测,若在稀溴化亚铁溶液中通入氯气,则首先被氧化的离子是 ,相应的离子方程式为 ;
有一种由CO、CO2、H2、水蒸气四种气体组成的混合气体,要证明其中含有CO和 H2,可选用的仪器及药品如下:
(1)实验时,导管接口的顺序是 。
(2)装置①内发生反应的化学方程式是 (任写一个,并标出电子转移方向和数目)。
(3)证明混合气体中含有氢气的实验现象是 。(4)证明混合气体中含有CO的实验现象是 。
全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的1/4。某学生想探究铁生锈的条件,他将干净的铁钉分别同时入放A、B、C三支试管中进行研究。
(1)请你帮助该学生完成下列实验设计的内容:
编号 |
操作方法 |
实验目的 |
A |
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探究铁在干燥空气中的生锈情况 |
B |
放入铁钉,注入蒸馏水浸没铁钉并用植物油液封 |
|
C |
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探究铁在有空气和水时的生锈情况 |
(2)一周后,编号为________的试管中的铁钉最易生锈。证明铁生锈的条件是: 。
(3)用相同材料制作,经过相同时间防锈处理的铁栏杆,安装在新疆吐鲁番比安装在昆明滇池海埂大坝 (填“更易”或“更难”)生锈。
(13 分)有一包固体粉末,由CaCO3、Na2SO4、KCl、Ba (NO3)2、CuSO4中的三种物质组成,取样品进行如下实验:
(1)写出实验过程中发生反应的化学方程式: 。
(2)固体粉末中一定不存在的物质是 ;一定存在的物质是 ;
(3)将固体粉末可能的组合填入下表:(可以不填满,也可以再补充。)
序号 |
化学式 |
Ⅰ |
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Ⅱ |
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Ⅲ |
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(4)请设计一个实验进一步确定混合物的组成,简述实验步骤、现象和结论。
(26分)某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.0 mL、大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 |
T/K |
大理石规格 |
HNO3浓度/mol·L-1 |
实验目的 |
① |
298 |
粗颗粒 |
2.00 |
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ)实验①和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。 |
② |
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③ |
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④ |
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(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:
请在图中画出实验②和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
Fe2O3和Cu2O都是砖红色粉末,课外小组通过实验探究某砖红色粉末是Fe2O3、Cu2O或者是二者混合物。探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是碱性氧化物,Cu2O与H+反应生成的Cu+不稳定,立即转化成Cu2+和Cu。提出假设:假设1:红色粉末是Fe2O3;假设2:红色粉末是Cu2O;假设3:红色粉末为Fe2O3、Cu2O的混合物
设计探究实验
取少量粉末,向其加入足量稀盐酸在所得溶液中滴加苯酚溶液
(1)若假设1成立,则实验现象是 。
(2)若滴加苯酚后溶液不变紫色,则证明原固体粉末不含Fe2O3。你认为结论是否合理 (填“合理”或“不合理”),简述理由 。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加苯酚时溶液不变紫色,证明原固体粉末是 ,相关的离子方程式为 。(任写其中一个)
某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。
(1)实验条件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择0.01 mol·L-1、0.001 mol·L-1,催化剂的用量可选择0.5g、0g,实验温度可选择298K、323K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.1 mol·L-1)的用量均为2mL。如果要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成_______个实验进行对比即可得出结论。
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
KMnO4酸性溶液 的浓度 / mol·L-1 |
溶液褪色所需时间 t / min |
||
第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
0.01 |
14 |
13 |
11 |
0.001 |
6 |
7 |
7 |
①计算用0.001 mol·L-1 KMnO4酸性溶液进行实验时KMnO4的平均反应速率(忽略混合前后溶液的体积变化)。
②若不经过计算,直接看表中的褪色时间长短来判断浓度大小与反应速率的关系是否可行?____________。若不可行(若认为可行则不填),请设计可以通过直接观察褪色时间长短来判断的改进方案:
为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如下图所示的实验装置。试填空。
(1)D装置中主要反应的离子方程式为 ;F仪器的作用是: ;
(2)为验证通入D装置中气体是Cl2还是SO2过量,兴趣小组的同学准备了以下试液:
a. 氯化铁 b. 氯化亚铁 c. KMnO4(H+) d. 苯酚 e. 品红
若验证Cl2稍过量:取适量D中溶液滴加至盛有 (选填一个符号)试剂的试管内,再加入 _ (选填一个符号)试剂,发生的现象是: 。
(10分)工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾( FeSO4·7H2O )。
(1)若用98% 1.84 g/cm3的浓硫酸配制生产用28%的硫酸溶液,则浓硫酸与水的体积比约为1: ▲ 。
(2)为测定某久置于空气的绿矾样品中Fe2+的氧化率,某同学设计如下实验:取一定量的样品溶于足量的稀硫酸中,然后加入5.00 g铁粉充分反应,收集到224 mL(标准状况)气体,剩余固体质量为3.88 g,测得反应后的溶液中Fe2+的物质的量为0.14 mol(不含Fe3+)。则该样品中Fe2+离子的氧化率为 ▲ 。
(3)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe2+的标准溶液。现取0.4 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用40 mL 0.150 mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+=10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+=5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,剩余的KMnO4恰好与V mL 0.2 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。已知:MnO4-+Fe2++H+——Mn2++Fe3++H2O(未配平)
①V的取值范围为 ▲ ;
②若V=35,试计算混合物中CuS的质量分数。
(一)补全以下检验混合物中存在K2CO3的实验步骤及相关现象
1.取混合物样品溶于水,分别取少量溶液进行以下实验
2._________________________________________则一定存在K+;
3.___________________________________________________则一定存在CO32—。
(二)测定K2CO3质量分数
(1)甲同学用图1所示装置,把xg的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的CO2气体的体积。实验开始时检查该装置气密性的方法是
。
(2)乙同学用图2代替图1中的收集装置,则所测K2CO3质量分数 (填“偏大”、“偏小”、“不变”),你的改进方案是 。
(3)丙同学用图3装置测定CO2的质量,该装置存在较多缺陷,从而导致实验误差,请你填写其中的三点缺陷:I ;
Ⅱ
Ⅲ
已知稀溴水和氯化铁溶液都呈黄色。现在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴液溴,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:酸性高锰酸钾溶液、氢氧化钠溶液、四氯化碳、硫氰化钾溶液、硝酸银溶液、淀粉—碘化钾溶液。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 引起的(填微粒的化学
式,下同)。
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的推断,请用简要的文字说明你的实验方案:
假设1方案: 。
假设2方案: 。
(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 。
探究有关物质氧化性的强弱。Bi位于元素周期表中第VA族,+3价较稳定,NaBiO3溶液为无色。取一定量的Mn(NO3)2溶液依次进行实验,现象记录如下:①滴加适量的NaBiO3溶液,溶液变为紫红色;②继续滴加适量H2O2, 紫红色褪去,并有气泡产生;③再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色;④最后通入足量的SO2气体。请回答下列问题:
(1)推测实验④中现象为 。
(2)分析上述现象,KMnO4、H2O2、PbO2的氧化性由强到弱的顺序是 。
(3)写出②的离子方程式 。
(4)写出④的离子方程式 。
不同的金属在化学反应中表现出来的活泼程度不同,俄国化学家贝开托夫在大量实验和系统研究之后,于1865年发表了金属活动性顺序:K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au 。
(1)金属活动性顺序是学习“金属及其化合物”的重要工具,许多“金属及其化合物”的知识规律可以通过金属活动性顺序来掌握。例如,工业上冶炼金属,根据金属活动性顺序可以采用不同的冶炼方法。其中可以用“热分解法”冶炼的金属是__________、 。
工业上又常用下列反应进行金属钾的冶炼:,似乎“违背”了金属活动性顺序,试解释钠能将更活泼的钾置换出来的原因__________________________ 。
(2)在实践中发现还有许多化学事实 “违背”金属活动性顺序,但这些“反常”现象都可以通过化学原理得到合理解释。某学生在做探究实验时,把锌粒投入1mol·L-1氯化铁溶液中,观察到如下实验现象:锌粒表面有一定量气泡产生,溶液颜色逐渐变浅,一段时间后溶液逐渐浑浊,试用相关反应方程式进行解释_________________________________、
__________________________________________________________________________。
(3)研究金属活动性顺序还可以指导对金属阳离子氧化性强弱的认识,工业上用氯化铁溶液腐蚀铜制电路板。
①请根据金属活动性顺序结合该反应原理,比较Cu2+、Fe3+、Fe2+的氧化性强弱 。
②请运用原电池原理设计实验验证Cu2+、Fe3+氧化性强弱的结论。
方案______________________________________________________________________。
某化学实验小组从市场上买来一瓶某品牌食用白醋(主要是醋酸的水溶液),用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定以测定它的准确浓度,完全反应时所得溶液pH大致为9 。下表是4种常见指示剂的变色范围:
指示剂 |
石蕊 |
甲基橙 |
甲基红 |
酚酞 |
变色范围(pH) |
5.0~8.0 |
3.1~4.4 |
4.4~6.2 |
8.2~10.0 |
(1)该实验应选用 作指示剂。
(2)右图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为 mL;反应达滴定终点时的现象为 。
(3)为减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
消耗NaOH溶液体积/mL |
26.02 |
25.35 |
25.30 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是 。
A.实验结束时,俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积 |
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束尖嘴部分充满溶液 |
C.盛装白醋溶液的滴定管用蒸馏水洗过,未用白醋溶液润洗 |
D.锥形瓶预先用食用白醋润洗过 |
E.滴加NaOH溶液时,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(4)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不必化简):C= mol/L。
某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用,设计并进行了以下一系列实验,实验结果记录如下:
编号 |
电极材料 |
电解质溶液 |
电流指针偏转方向 |
1 |
Mg Al |
稀盐酸 |
偏向Al |
2 |
Al Cu |
稀盐酸 |
偏向Cu |
3 |
Al 石墨 |
稀盐酸 |
偏向石墨 |
4 |
Mg Al |
NaOH溶液 |
偏向Mg |
5 |
Al Zn |
浓硝酸 |
偏向Al |
试根据上表中的实验现象回答下列问题:
(1)实验1、2中Al所作的电极是否相同?____________。
(2)写出实验3中的电极反应式。
铝为( )______________;石墨为( )_____________;
(3)实验4中的铝作正极还是负极?写出电池总反应方程式。
(4)解释实验5中电流指针偏向铝的原因。
(5)根据实验结果总结:在原电池中金属铝作正极还是作负极受哪些因素的影响?