(10分)某化学兴趣小组对生石灰与水反应是显著放热反应进行了实验探究,在除了用手触摸试管壁感觉发热外,还设计了下列几个可行性方案。
甲方案:将温度计与盛放有生石灰的小试管用橡皮筋捆绑在一起,放入有水的小烧杯中,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是 ,说明反应放热。(下列装置中支撑及捆绑等仪器已略去)
乙方案:将盛放有生石灰的小试管插入带支管的试管中,支管接①或②,用胶头滴管向小试管中缓缓滴入水,看到的现象是(接①) ,(接②) ,说明反应放热。
丙方案:用胶头滴管向盛放有生石灰且带支管的试管中滴加水,支管接的导管中盛适量无水硫酸铜粉末,看到的现象是 ,说明反应放热,其原因是 。
甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)
实验操作和现象:
操作 |
现象 |
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热 |
A中有白雾生成,铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀,液面上放略显浅棕色并逐渐消失 |
打开弹簧夹,通入N2,停止加热,一段时间后关闭 |
___________________ |
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸 |
尚未发现白色沉淀溶解 |
(1)A 中反应的化学方程式是_________________。
(2)C中白色沉淀是__________________,该沉淀的生成表明SO2具有___________性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_____________________。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因,甲认为是空气中成分共同作用,乙认为是只有白雾参与反应。
①为证实各自的观点,在原实验基础上:甲在原有操作之前增加一步操作,该操作是_____________;
乙在A、B间增加洗气瓶D,D中盛放的试剂是_____________。
②进行实验,B中现象:
甲 |
大量白色沉淀 |
乙 |
少量白色沉淀 |
检验白色沉淀,发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因:_____。
(5)合并(4)中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成,而C中产生白色沉淀,由此得出的结论是_____________。
某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3;乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。
(1)按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为
(2)两同学利用右图所示装置进行测定
①在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为过滤、洗涤、干燥。
②装置E中碱石灰的作用是 。
③实验过程中有以下操作步骤:
a.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应
b.打开K1、K4,关闭K2、K3,通入过量空气
c.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气
正确的顺序是(填选项序号,下同) 。若未进行步骤 ,将使测量结果偏低。
④若沉淀样品的质量为m g,装置D的质量增加了n g,则沉淀中CuCO3的质量分数为 。
(3)丙同学认为还可以通过测量CO2的体积或测量 来测定沉淀中CuCO3的质量分数。
(8分)为了探究铁与氯气反应制取氯化铁的实验,某同学甲设计了如下的实验方案。其实验装置如下图,加热装置省略。已知:氯化铁易溶于水,熔、沸点低,受热易变为气态,而遇冷又易变为固态。
(1)试管B中的现象是___________________,
反应的离子方程式:____________________________ _。
(2)试管C中氢氧化钠溶液的作用___________________________________。
(3)某同学乙猜测铁与氯气反应可能还会生成氯化亚铁,为了探究生成物中是否含有氯化亚铁(假设铁已完全反应),请你设计实验方案
(4)氯化铁易溶于水,熔、沸点低,受热易变为气态,而遇冷又易变为固态,故认为甲同学上述实验装置有缺陷。你认为丙同学判断的依据是: 。
(14分,每空2分)某化学兴趣小组为了探究:在常温下某非金属氧化物形成的未知气体的成分。该小组成员将气体通入澄清石灰水,发现澄清石灰水变浑浊,持续通入发现浑浊又变澄清,由此该小组成员对气体的成分提出猜想。
【提出猜想】
猜想1: ;猜想2 ;猜想3 。
为了验证猜测,该小组设计实验加以探究:
【实验探究】
该小组同学按如图所示装置,将气体从a端通入, :
(1)B中应该装下列 试剂(填编号);
A.NaCl溶液 | B.KMnO4溶液 | C.盐酸 | D.澄清石灰水 |
(2)A中品红的作用是: ;
(3)D中澄清石灰水的作用是: 。
通过该实验,小组同学观察到以下三个实验现象:
①A中品红褪色 ②C中品红不褪色 ③D中澄清石灰水变浑浊
【得出结论】
由上述现象小组同学确认该气体的成分是 。
某研究性学习小组设想将少量Cl2通入Fe2+和I-的混合溶液,来探究Fe2+和I-的还原性强弱。
【提出假设】
假设1: ;
假设2: ;
假设3:Fe2+和I-的还原性一样强。
【验证假设】
⑴利用以下装置进行试验,
实验必需的装置是:A (按氯气流向的顺序用序号书写)
⑵实验开始后,控制通入少量氯气,通过观察溶液颜色的变化, (能或不能)判断反应的先后顺序。
⑶请在下表中填写实验步骤及预期现象与结论。
实验步骤 |
预期现象与结论 |
取少量反应的溶液置于A、B两支试管中; 向A试管中滴加 ; 向B试管中滴加 : |
① 若 则假设1成立 ② 若 则假设2成立 ③ 若 则假设3成立 |
⑷该实验成功的关键是控制各反应物的用量。该小组称量1.52gFeSO4(M=152g/mol)和1.66gKI(M=166g/mol)固体溶于水中,为了验证上述假设,通入的氯气的体积最多不能超过 。(标准状况)
⑸有同学质疑,上述实验只能验证氯气分别与Fe2+和I-反应的速率的大小。并不能证明Fe2+和I-的还原性强弱。于是提出另一验证方案:往KI溶液中滴加 溶液,如果能发生反应,就可证明二者的还原性强弱,该反应的离子方程式是 。
某中学化学宴验小组为了证明和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下装置:
(1)实验室常用装置E制备Cl2(用浓盐醴跟MnO2反应),指出该反应中浓盐酸所表现出的性质 。
(2)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色.停止通气后,给B、D两个试管加热.两个试管中的现象分别为:B D
(3)装置C的作用是
(4)该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两发生装置按下图装置继续进行实验:
在气体进人品红溶液之前,先将SO2和Cl2通过浓硫酸,目的是干燥SO2和Cl2并使其混合均匀,通过观察气泡控制气体的流速。通气一段时间后.甲同学宴验过程中发现品红溶液几乎不褪色.而乙同学的实验现象是品红溶液随时问的推移变得越来越浅。试根据激宴验装置和两名同学的实验结果回答问题。
①试分析甲同学实验过程中,品红溶液不褪色的原因是: 。(结合离子方程式说明)
②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的? 。
已知HI是一种无色,有刺激性气味,极易溶于水的气体,HI的水溶液称之为氢碘酸,是一种强酸。
(1)请写出I元素在周期表的位置:第五周期 族
(2)将HI气体通入一定量的浓硫酸中,产生的混合气体除含HI、少量的I2蒸气和水蒸气外,还可能有 气体。
(3) 小明拟对HI通入浓硫酸后的混合气体成分进行验证和探究。他设计了如下实验装置图
初步探究设计:
①其中直形玻璃管中所装的药品是 (写名称)
②足量四氯化碳的两个作用是: 。
进一步探究:
查阅资料:氧化性强弱KMnO4>HNO3>I2>SO42-,且较稀的硝酸不能氧化I2。
③小明拟对溶在水层的其它混合气体成分做进一步探究。请你从以下限选试剂中选择合适的试剂帮小明完成实验报告。
限选的试剂:石蕊试剂、品红溶液、酸性KMnO4溶液、0.1mol/L HNO3、淀粉溶液、BaCl2溶液
实验方案 |
可能的现象和相应的结论 |
取少量烧杯中的上层溶液分装入A、B两支试管中 |
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某探究性学习小组拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应(其中硅与稀硫酸不反应)测定通常状况(约20℃,1 atm)下气体摩尔体积的方法。拟选用下列实验装置完成试验:
(1)该组同学必须选用的装置的连接顺序是(用管口字母,可不填满):
A接( )( )接( )( )接( )
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因_________________________。
(3)实验结束时,该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积?_______________。
(4)实验中准确测得4个数据:实验前铝硅合金的质量m1 g,实验后残留固体的质量m2 g,实验后量筒中液面读数为VmL。则通常状况下气体摩尔体积Vm=_________。若合金中含铜,测得的Vm将________(偏大/偏小/无影响)。
某同学想通过下图装置实验、探究SO2与Na2O2反应的产物。
(夹持装置已略去,装置的气密性良好)
Ⅰ.装置B的作用是吸收水,干燥SO2气体,其原因是(用离子方程式表示)
。
装置D除了吸收过量的SO2,避免污染空气外,还起到的作用是
。
Ⅱ.某同学想通过上图实验装置,检验反应中是否有O2生成时,其实验操作步骤是:
① 先
②再用带火星的木条靠近干燥管口a,观察其是否复燃。
Ⅲ.对C中固体产物提出如下假设:
假设1:只有Na2SO3
假设2:只有Na2SO4
假设3: 。
(1)若假设2成立,写出所发生反应的化学方程式
。
(2)若Na2O2反应完全,为确定C中固体产物的成分,甲设计如下实验:
得出结论:产物是Na2SO4。
该方案是否合理 (填“是”或“否”)。
(3)设计实验验证假设3的实验步骤如下:
实验步骤 |
实验现象 |
①滴加入过量的稀盐酸 |
产生剌激性气味气体 |
②滴加入适量的BaCl2溶液 |
产生白色沉淀。 |
③取少量C中固体产物于试管中,加入适量的蒸馏水溶解 |
|
若假设3成立,正确的实验操作顺序是
已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
(1)装置Ⅱ的试管中不装任何试剂,其作用是______________________
试管浸泡在50℃的水浴中,目的是______________________________
(2)装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计,填写检验试剂、预期现象与结论。
限选试剂:3 mol·L-1 H2SO4、6 mol·L-1 NaOH、0.5 mol·L-1 BaCl2、0.5 mol·L-1 Ba(NO3)2、
0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.01 mol·L-1溴水。
检验试剂 |
预期现象和结论 |
装置Ⅲ的试管中加入__________ ___。 |
产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有SO3。 |
装置Ⅳ的试管中加入_______ _________。 |
______________________________ ______________________________ ______________________________ ______________________________ |
(3)装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境,烧杯中应加入的试剂是 。
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某中学研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质、制法和用途,进行了如下实验:
实验一、如图Ⅰ~Ⅳ所示。某化学课外兴趣小组为探究苯与溴发生反应的反应类型并制取纯净的溴苯,进行如下实验。请根据要求回答相关问题。
I:制取溴苯(装置如图所示)
(1)向烧瓶中滴人溴的苯溶液片刻后,在烧瓶中可观察到的现象是
(2)锥形瓶中有淡黄色浑浊生成,A同学提出不能由此证明苯与溴发生了取代反应,原因是 。
(3)A同学从下列装置中选取适宜装置进行改进,请帮A同学在下面实验流程图的方框中填入序号。
①装有NaOH溶液的洗气瓶 ②装有CC14的洗气瓶
③装有KI溶液的洗气瓶 ④装有湿润淀粉KI试纸的集气瓶
(4)该实验还可用 代替AgNO3溶液检验取代反应的产物之一溴化氢。
Ⅱ:提纯溴苯
(5)反应后所得混合液,经以下几步操作可得纯净的溴苯。简要写出各操作目的(不一定填满)。
操作l目的: 。操作2目的: 。
操作3目的: 。操作4目的: 。
I.某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响,并测定(NH4)2S2O8和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究:
【实验原理】
(NH4)2S2O8和KI反应的离子方程式为:S2O82-+ 2I-= 2SO42-+ I2 (1)
平均反应速率的计算式为v(S2O82-)=。
实验时,向KI、Na2S2O3和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH4)2S2O8溶液,不断搅拌。
在反应(1)进行的同时,发生反应:2S2O32-+ I2 =" " S4O62-+ 2I- (2)
反应(1)生成的I2立即与S2O32-反应,生成无色的S4O62-和I-。S2O32-耗尽时,反应(1)继续生成的I2才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH4)2S2O8溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
(1)实验小组设计的实验记录表和数据记录如下,请将表中字母表示的空格填上。
实 验 编 号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
|
试剂 用量 (mL) |
0.20 mol·L-1(NH4)2S2O8溶液 |
20.0 |
10.0 |
b |
20.0 |
20.0 |
0.20 mol·L-1 KI溶液 |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
10.0 |
5.0 |
|
0.010 mol·L-1 Na2S2O3溶液 |
a |
8.0 |
8.0 |
8.0 |
8.0 |
|
0.2% 淀粉溶液 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
|
0.20 mol·L-1KNO3溶液 |
0 |
0 |
0 |
10.0 |
c |
|
0.20 mol·L-1(NH4)2SO4溶液 |
0 |
10.0 |
15.0 |
0 |
0 |
|
20 ℃时,反应时间Δt(s) |
32 |
67 |
130 |
66 |
135 |
|
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变,减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量,分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足;溶液混合后体积不变 |
(2)为了使反应充分进行,减少数据误差,实验过程中应该不断进行的操作是 。
(3)第①组实验的v(S2O82-)= mol·(L·s)-1。
(4)根据上表数据分析,可以得到的结论有(写出一条即可)
。
II.实验小组查资料得知,向含有Na2CO3的Na2S溶液中通入SO2,可以制备上述实验所需的Na2S2O3。反应如下:Na2CO3 + SO2= Na2SO3 + CO2;2Na2S + 3SO2 = 2Na2SO3 + 3S↓;
Na2SO3 + S= Na2S2O3。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na2S2O3。
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
① ;
② 。
(2)实验过程中,随着气体的通入,装置①中有气泡产生,还有大量黄色固体析出,继续通入气体,可以观察到的现象是 。
(3)反应结束后,从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3·5H2O晶体的主要操作包括: 。