某兴趣小组的同学发现,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣,决定采用实验的方法进行探究。
【提出猜想】
猜想1:所得沉淀为 ;
猜想2:所得沉淀为 ;
猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu (OH)2·nCuCO3]。
查阅资料获知,无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
【实验探究】
步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干。
步骤2:取一定量所得固体,用如下装置(夹持仪器未画出)进行定性实验。
能证明猜想1成立的实验现象是 。
【问题讨论】
(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:关闭K, 。
(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,还可测定所得沉淀的组成。
①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是 。
②若所取蓝绿色固体质量为27.1 g,实验结束后,装置B的质量增加2.7 g,C中产生沉淀的质量为19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为 。
甲、乙组同学分别做了以下探究实验。
(1)甲组探究Cl2与Na2SO3溶液反应,实验装置如下。
①请指出该装置的不足之处 、 。
②Cl2与Na2SO3溶液反应的离子方程式为 。
③设计实验,简述实验步骤,证明洗气瓶中的Na2SO3已被氧化 。
乙组探究乙酸乙酯(沸点77.1℃)在不同温度、不同浓度NaOH溶液中的水解速率。
取四支大小相同的试管,在试管外壁贴上体积刻度纸,按下表进行对照实验。在两种不同温度的水浴中加热相同时间后,记录酯层的体积来确定水解反应的速率。
④请完成上表,其中V2 = ,V4 = ,V5 = 。
⑤实验中,可用饱和食盐水替代蒸馏水,其优点是 ;但不能用饱和Na2CO3溶液替代蒸馏水,其原因是 。
⑥实验中,试管Ⅳ比试管Ⅱ中的酯层减少更快,其原因有:温度高速率快,还可能有 。
(14分)已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易溶于水并且有强烈的吸水性,能吸收空气里的水分而潮解。某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物做了如下探究实验:
(1)装置的连接顺序为 。
(2)饱和食盐水的作用是 。
(3)反应一段时间后熄灭酒精灯,冷却后将硬质玻璃管及收集器中的物质一并快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:
①淡黄色溶液中加入试剂X生成淡红色溶液的离子反应方程式为_______。
②淡红色溶液中加入过量H2O2后溶液红色加深的原因是 。
(4)已知红色褪去的同时有气体生成,经检验为O2。该小组同学对红色褪去的原因进行探究。
①取褪色后溶液三份,第一份滴加FeCl3溶液无明显变化;第二份滴加试剂X,溶液出现红色;第三份滴加稀HCl和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②另取同浓度的FeCl3溶液滴加2滴试剂X,溶液变红,再通入O2,无明显变化。实验①说明 ;实验②的目的是 ;得出结论:溶液褪色的原因是 。
(13分)实验室为探究铁与浓硫酸的反应,并验证SO2的性质,设计如图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)实验时A中导管a插入浓硫酸中,可使B中的溶液不发生倒吸。其原因是_______。
(2)B中酸性KMnO4逐渐褪色,则B中反应的离子方程式是_______________________;C中反应的化学方程式是_________________。
(3)D装置的作用是________;实验结束时需从a导管通入大量空气,其目的是___________。
(4)欲探究A装置中反应后铁元素的价态,设计实验方案如下:将反应后试管中的溶液稀释。取少许溶液,滴入3~5滴________溶液,若溶液呈红色,则证明含有Fe3+,否则不含Fe3+;取少许溶液,滴入3~5滴________溶液,若溶液褪色,则证明含有Fe2+,否则不含Fe2+。若实验证明反应后的溶液中只含有Fe3+,则A中反应的化学方程式是___________________________________________。
过氧化钠是一种淡黄色固体,它能与二氧化碳反应生成氧气,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.它与二氧化碳反应的化学方程式为: 2Na2O2 + 2CO2 ="=" 2Na2CO3 + O2。某学生为了验证这一实验,以足量的大理石、足量的盐酸和1.95g过氧化钠样品为原料,制取O2,设计出如下实验装置:
(1)A中制取CO2 的装置,应从下列图①和②中选哪个图:
B装置的作用是 ,C装置内出现的现象是 。为了检验E中收集到的气体,在取出集气瓶后,用 的木条伸入集气瓶内,木条会出现 。
(2)若E中的石灰水出现出现轻微白色浑浊,请说明原因: 。
(3)反应完毕时,若测得E中的集气瓶收集到的气体250毫升,又知氧气的密度为1.43克/升,当装置的气密性良好的情况下,实际收集到的氧气体积比理论计算值 (偏大或偏小),相差约 毫升(取整数值,所用数据均在标准状况下测定),这可能是由于 。
(4)你认为上述A---E的实验装置中,E部分是否安全、合理?
E是否需要改进,若需要改进,应改为下图中的 (填甲、乙、丙、丁).
某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)
(1)MgCO3的分解产物为 。
(2)装置C的作用是 ,处理尾气的方法为 。
(3)将研究小组分为两组,按题26图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。(Fe2+ 遇K3[Fe(CN)6]溶液会生成蓝色沉淀)
步骤 |
操作 |
甲组现象 |
乙组现象 |
1 |
取黑色粉末加入稀盐酸 |
溶解,无气泡 |
溶解,有气泡 |
2 |
取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 |
蓝色沉淀 |
蓝色沉淀 |
3 |
取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 |
变红 |
无现象 |
4 |
向步骤3溶液中滴加新制氯水 |
红色褪去 |
先变红,后褪色 |
①乙组得到的黑色粉末是 。
②甲组步骤1中反应的离子方程式为 。
③乙组步骤4中,溶液变红的原因为 ;溶液褪色可能的原因及其验证方法为 。
④从实验安全考虑,题图装置还可采取的改进措施是 。
氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程:
根据上述流程回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的化学方程式为 。
(2)操作Ⅱ的名称是 。
(3)操作Ⅲ一般适用于分离 混合物。(选填编号)
A.固体和液体 | B.固体和固体 |
C.互不相溶的液体 | D.互溶的液体 |
(4)混合②中加入少量Na2SO3的目的是 。
(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为 ,若假设成立可观察到的现象为 。
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含_______,其用于证明该假设所用的试剂为 。
(16分)某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置。
实验步骤及现象如下:
①检查装置气密性后,装人药品并连接仪器:
②缓慢通人一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸人集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,反应剧烈,产生黄绿色气体。
③一段时间后,将导管末端伸人集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通人一定量的N2,至装置中气体无色。
(1)装置B中的湿润的红色纸条褪色,证明A中反应有_______(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因______________。
(2)装置C的作用是______________________________________________。
(3)甲同学认为O2是 Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为①____________________________________;②______________________________。
(4)实验证明,Na2O2与干燥的HCl能反应,得到Cl2,请写出该的化学方程式:_______________;该反应一般不用于实验室快速制取纯净的Cl2,理由是________________________________。
(本题共11分)
某学习小组的同学对氯气与铁的反应及产物进行了如下探究:
34.装置的连接顺序为a→ → → → →b→c→f。
35.硬质玻璃管中可观察到的现象是 。
硬质玻璃管与收集器之间没有用导管连接,原因是 。
反应一段时间、熄灭酒精灯,冷却后,将收集器及硬质玻璃管中物质快速转移至锥形瓶中,加入过量的稀盐酸和少许植物油(反应过程中不振荡),充分反应后,进行如下实验:
36.试剂X的化学式为 ;有同学分析淡黄色溶液中含有Fe2+,你认为 (填“合理”或“不合理”);固体产物的成分可能为 (填相应的字母);
A.Fe和FeCl3 |
B.FeCl2和FeCl3 |
C.Fe、FeCl2和FeCl3 |
D.Fe和FeCl2 |
37.加入少许植物油的作用是 ,用离子方程式表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因 。
38.某小组同学实验时在加入新制氯水后,并未得到深红色溶液,请帮助他们分析原因 ,
请设计实验对你所分析的原因进行验证,简要写出实验方案 。
某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途”中,进行如下实验探究。
Ⅰ、探究硫酸的性质
(1)某同学设计下图装置(夹持和加热装置略)拟完成有关实验。但该装置在设计上存在明显的安全隐患是
(2)将上述装置改进确认不存在安全隐患并检验气密性后,将铜片放入圆底烧瓶中,通过分液漏斗向圆底烧瓶中滴加足量的浓硫酸,加热圆底烧瓶,充分反应后,观察到圆底烧瓶铜片不断溶解,但有铜片剩余,圆底烧瓶溶液呈蓝色,盛品红溶液的试剂瓶中溶液颜色褪去。回答下列问题:
①圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
②装置乙中的试剂是 。
(3)从装置中取下圆底烧瓶,向圆底烧瓶的溶液中持续鼓入空气并加热圆底烧瓶。观察到圆底烧瓶中的红色固体逐渐溶解并完全消失。此时发生反应的离子方程式为
(4)若要用(3)问所得溶液来制备硫酸四氨合铜晶体,其操作是 。
Ⅱ、用KHSO4制取H2O2并测其物质的量浓度。
(1)工业上电解KHSO4饱和溶液制取H2O2的示意图如下(已知:KHSO4=K++H++SO42-):
电解饱和KHSO4溶液时反应的离子方程式 。
(2)测定H2O2的物质的量浓度:
取20.00mL上述已制得的H2O2溶液置于锥形瓶中,加稀硫酸酸化 ②用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定 ③用同样方法滴定,三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL,原H2O2溶液中H2O2的物质的量浓度为 。
(已知:滴定时该反应的还原产物是Mn2+,氧化产物是O2)
Cl2和H2O2是高中阶段最常见的两种氧化剂,经查阅资料Cl2氧化能力强于H2O2,能将H2O2氧化。为了验证该结论,学生设计了如下图所示的实验装置进行实验(夹持装置略去)。圆底烧瓶A中的反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,请回答下列问题。
(1)试管B中饱和食盐水的作用 ;
(2)试管C中加入5mL 30% 双氧水,发生反应的化学方程式____________________;
(3)试管D中充满10% NaOH溶液,NaOH溶液的作用是 ;
(4)将浓盐酸注入圆底烧瓶A,当装置中的空气基本排尽后关闭止水夹,反应一段时间后试管D中的现象为 ,试管D中的气体检验方法为________________ _ 。
某学生为了探究钠与CO2的反应,利用如图装置进行实验.(已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd)
(1)请将上图各装置连接完整(填写装置中字母):c接f, 接 , 接 ,
接 .
(2)若用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,在加稀盐酸时,发现CaCO3与稀盐酸不能接触,而稀盐酸又不够了,为使反应能顺利进行,可向长颈漏斗中加入的试剂是 。
A.NaNO3溶液 | B.CCl4 | C.苯 | D.稀硝酸 |
(3)检查装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯之前应进行的操作是打开弹簧夹,让CO2充满整个装置,当观察到 时再点燃酒精灯。
(4)反应过程中CO2足量,假如反应过程中有下列两种情况,分别写出两种情况下钠与CO2反应的化学方程式.
Ⅰ.装置⑤PdCl2溶液中观察到有黑色沉淀,装置①中固体成分只有一种,且向固体中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体. 。
Ⅱ.装置①中钠的质量为0.46g,充分反应后,将装置①中的固体加入到足量稀盐酸中产生224mL(标准状况)CO2气体,且溶液中还有固体残留. 。
(16分)草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,部分性质如下:能溶于水,易溶于乙醇;大约在175℃升华(175℃以上分解生成H2O、CO2和CO);H2C2O4+Ca(OH)2=CaC2O4↓+2H2O。现用H2C2O4进行如下实验:
(一) 探究草酸的不稳定性
通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO,A、B、C中所加入的试剂分别是:
A、乙醇 B、 C、NaOH溶液。
(1)B中盛装的试剂 (填化学式)
(2)A中加入乙醇的目的是 。
(二) 探究草酸的酸性
将0.01mol草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100ml 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈碱性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(三) 用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
I、实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理: MnO4- + H2C2O4+ = Mn2+ + CO2↑+ H2O
(1)配平上述离子方程式。
(2)滴定时KMnO4溶液应盛装于 (填 “酸式”或“碱式”)滴定管中。
Ⅱ、探究影响化学反应速率的因素
实验组别 |
c(H2C2O4) /(mol/L) |
V(H2C2O4) /ml |
c(KMnO4) /(mol/L) |
V(KMnO4) /ml |
c(H2SO4) /(mol/L) |
褪色所需时间 |
实验 目的 |
1 |
0.2 |
2 |
0.0025 |
4 |
0.12 |
6'55'' |
(a) |
0.2 |
2 |
0.005 |
4 |
0.12 |
5'17'' |
||
0.2 |
2 |
0.01 |
4 |
0.12 |
3'20'' |
||
0.2 |
2 |
0.02 |
4 |
0.12 |
9'05'' |
||
0.2 |
2 |
0.03 |
4 |
0.12 |
11'33'' |
||
0.2 |
2 |
0.04 |
4 |
0.12 |
14'20'' |
下表列出了在“探究影响化学反应速率的因素”实验中得出的部分实验数据:
请回答:
(1)实验目的(a)是 ;
(2)根据表中数据在坐标中画出反应褪色所需时间随KMnO4溶液浓度的变化关系图像;
(3)若要探究催化剂对该反应速率的影响应选择MnSO4而不选MnCl2作为催化剂,其原因是 。
(15分)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂:0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.10mol·L-1 KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中肯定含有 气体。
【实验探究】
|
实验操作 |
预期现象 |
结 论 |
验证猜想Ⅰ |
步骤①:取少量0.01 mol·L-1酸性 KMnO4溶液,滴入所得溶液中 |
|
|
步骤②: |
|
含有Fe3+ |
|
验证猜想Ⅱ |
将所得气体通入如下装置 |
|
含有两种或 以上气体 |
【问题讨论】
(1)有同学提出:若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,试问是否可行,并说明原因: 。
(2)有同学提出:试管中气体可能是H2和Q气体,为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。
①Q产生的原因是 (用化学方程式表示)。
②为确认Q的存在,则M中盛放的试剂为 ,并将装置M添加于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
③装置图中D、E、F组合的作用是 。
某研究性学习小组进行了如下实验探究:将适量1.00 mol·L-1 CuSO4溶液和2.00 mol·L-1 NaOH溶液混合,过滤后得到浅绿色碱式盐沉淀A[化学式:aCu(OH)2·CuSO4]。将9.08 g A隔绝空气在1000℃左右强热,得到了5.76 g砖红色固体B(铜的+1价氧化物),同时得到了混合气体C;再将5.76 g B溶于过量稀硫酸得到2.56 g另一种红色固体D和蓝色溶液。
(1)实验需用1.00 mol·L-1 CuSO4溶液480mL,配制以上溶液需用的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、量筒外还需_________________________________;所称取的胆矾固体是________g;配制溶液浓度会导致所配溶液浓度偏高的是__________。
A.称量质量正确,但胆矾晶体部分失结晶水 |
B.配制溶液时,定容时仰视容量瓶刻度线 |
C.称量胆矾时把胆矾放在右盘称 |
D.定容摇匀后发现液面低于刻度线,再往容量瓶里加水定容至刻度 |
(2)B与稀硫酸反应的化学方程式为________________________________________。
(3)甲同学认为A中可能含有杂质Na+,验证此判断正确的方法是______________。
(4)气体C的成分:__________________________(SO3和SO2不需填)。
(5)通过计算确定A的组成为_______________________________。