甲酸为不溶于水易溶于乙醇的无色晶体,苯酚常温下能溶于水,易溶于酒精。酸性强弱为:盐酸>苯甲酸>碳酸>苯酚>碳酸氢钠。现有苯甲酸、苯酚一起溶于乙醇所得的混合液,设计一个简单的实验方案,把这三种物质分离为各自的纯净物。按分离的先后顺序的多种可能方案:
方案一:按酸性由弱到强顺序分离
方案二:按酸性由强到弱顺序分离;
……
供选择试剂:①10%氢氧化钠溶液②37%盐酸③Na2CO3溶液④NaHCO3溶液⑤大理石⑥KMnO4溶液⑦生石灰⑧10%H2SO4
(1) 甲同学按实验方案一进行,请填写相关内容。
实验步骤 |
写出相应的离子方程式 |
①取试样加入足量10%的NaOH溶液,充分振荡后再将反应混合物倒入蒸馏烧瓶中蒸馏得到乙醇、水的混合物和产品A |
①OH-+C6H5-OH→C6H5O-+H2O ② |
②向步骤①的馏分中加入足量的生石灰,再次蒸馏浓缩,蒸气冷凝后得乙醇。 |
CaO+H2O=Ca(OH)2 |
③向产品A中通入足量CO2,静置后分液得 和溶液B。 |
|
④再向溶液B中加入足量 、静置、过滤后可得苯甲酸。 |
|
(2)方案一中需要蒸馏操作,该操作需要的仪器除了铁架台、酒精灯、石棉网、接液管、锥形瓶和连接导管、橡胶塞外还要有 。
(3)方案一需要制取CO2应选用下述哪种装置 (填符号),该装置检验气密性的方法是 。
某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。(相对原子质量Fe:56)
a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液,将盛有a g纯铁粉的小烧杯放入瓶中。
b.关闭止水夹,点燃红磷,伸入瓶中,塞好胶塞。
c.待红磷充分燃烧,一段时间后打开分液漏斗旋塞,向烧杯中滴入200mL 6mol/L的稀硝酸,铁粉恰好完全溶解。
(一)气体产物成分探究
①实验前如何检查该装置的气密性 。
②燃烧红磷的目的是 。
③为证明气体产物为NO,步骤c后还缺少的一步主要操作是___________________。
(二)产物中铁元素价态探究:
(1)提出合理假设:
假设1:产物只有+3价铁;
假设2: ;
假设3: 。
(2)设计实验:分别取小烧杯中反应后溶液装入两支试管甲、乙,在甲试管中滴加酸性高锰酸钾溶液;在乙试管中滴加KSCN溶液,观察现象。推测实验现象与结论:
①若现象为: ,则假设1正确;
②若现象为: ,则假设2正确;
③若现象为: ,则假设3正确。
(3)a值范围为 。
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。
⑴ m克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 。
⑵写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 。
⑶B中的现象是: ;C的作用是: 。
⑷待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为 (写表达式)。
⑸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: 。
⑹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是(任答一条即可) 。
维生素C对维持人体正常生理功能有重要作用,其分子式是C6H8O6 ,水溶液呈酸性,高温或较长时间受热易损耗。许多新鲜水果、蔬菜、乳制品中都含有丰富的维生素
C,例如:新鲜橙果中的橙汁液中含维生素C浓度在500 mg·L-1左右。
某化学兴趣小组对标有“纯天然鲜橙原汁”的某市售橙汁中维生素C的含量进行了测定,请填写如下相关空白:
实验目的:测定市售××牌软包装纯天然鲜橙原汁饮料中维生素C的含量。
实验原理:C6H8O6 + I2 → C6H6O6 + 2 H+ + 2 I-。
实验用品和试剂:
部分可能用到的仪器如下:
A B C
试剂:浓度为1.50×10-4mol·L-1的标准碘(水)溶液,指示剂,蒸馏水等。
实验过程:
(1)洗涤仪器,检查是否漏液,用标准液润洗后装好标准液待用。在此步操作中,需用蒸馏水洗涤并需用标准液润洗的仪器有 (从上述A、B、C仪器中选择,填编号)。
(2)打开一袋橙汁包,目测:颜色——橙黄色,澄清度——好。准确量取20.00mL该汁液加入烧杯中溶解,并用100 mL (填仪器名称)定容配成100 mL稀橙汁。取洁净的 (从上述A、B、C仪器中选择,填编号),用上述稀橙汁润洗2~3次,并用该仪器取25.00mL稀橙汁入 中(从上述A、B、C仪器中选择,填编号),再加入约10mL蒸馏水充分摇匀,然后向其中加入2滴指示剂,应加指示剂的名称是 溶液。
(3)用左手操作滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。滴定至终点时的现象是 。
(4)重复上述实验。
(5)数据记录和处理:
实验次数 |
稀橙汁体积(mL) |
滴定用标准碘(水)溶液(mL) |
1 |
25.00 |
23.10 |
2 |
25.00 |
23.00 |
3 |
25.00 |
22.90 |
从实验数据可知,该橙汁饮料中维生素C的含量为 mg·L-1
(6)假定该小组成员滴定终点时读数皆为俯视读数,则测定结果 (选填“偏高”或“偏低”或“无影响”)
某化学课外活动小组设计实验探究氮的化合物的性质,装置如下图所示(A装置未画出),其中A为气体发生装置。A中所用试剂,从下列固体物质中选取:①NH4HCO3、②NH4Cl、③Ca(OH)2、④NaOH。
检查装置气密性后,先将C处铂丝网加热至红热,再将A处产生的气体通过B装置片刻后,撤去C处酒精灯,铂丝继续保持红热,F处铜片逐渐溶解。
(1)实验室制取A中气体时若只用一种试剂,该试剂是_________________(填代表备选试剂的序号);此时A中主要的玻璃仪器有__________________________________(填名称)。
(2)下面关于A中所用试剂的说法正确的是___________________。
A.施用该物质会大大提高粮食产量而对环境无影响
B.向该物质的溶液中加入足量氢氧化钡溶液发生反应的离子方程式为:NH4+ + OH– = NH3•H2O
C.可通过加热方法区别该试剂和(NH4)2SO4
D.工业上用NH3等合成该物质的过程可称为氮的固定
(3)装置C中发生催化氧化反应的化学方程式为_________________________,装置E发生反应的化学方程式为_________________________________________________。
(4)假设A、B中的药品充足,则装置F中可以观察到的现象有________________________
_____________________________________________________________________。
(5)指导老师从安全与环保角度考虑,指出该装置有两处明显的缺陷,请你提出修改建议:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质:将铝片(不除氧化膜)投入浓氯化铜溶液中,铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡。触摸容器知溶液温度迅速上升,收集气体,检验其具有可燃性。若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化。
⑴铝与氯化铜溶液能迅速反应,而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是 。
A.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
B.硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
C.氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
D.生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
请设计一个简单实验验证你的选择: 。
⑵铝片表面出现的暗红色物质的过程中发生的离子反应方程式是 。用离子方程式解释产生气泡的原因: 。
⑶放出的气体是 ,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是 。(写出一点即可)
⑷某同学通过一定的实验操作,也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快,他采取的措施可能是 。
A.用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B.把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后,取出洗涤,再投入硫酸铜溶液中
C.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,再投入铝片
D.在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中
⑸除去氧化铝的铝片与铜片为电极,在X电解质溶液中构成原电池,列表如下:
选项 |
铝电极 |
电解质 |
负极反应 |
正极反应 |
A |
正极 |
NaOH |
Al-3e-=Al3+ |
2H2O+2e-=2OH-+H2↑ |
B |
负极 |
稀盐酸 |
2Al-6e-=2Al3+ |
6H++6e-=3H2↑ |
C |
正极 |
浓硝酸 |
Cu-2e--=Cu2+ |
2NO3-+4H+-4e-=2NO2↑+2H2O |
D |
负极 |
稀硝酸 |
Cu-2e-=Cu2+ |
2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+6e- |
其中正确的是 ,由此推知,金属作电极不仅与本身性质相关,而且与 ________ 有关。
为测定粗氧化铜(其中含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)中CuO的质量分数,并制取无水硫酸铜,某化学活动小组进行了下列实验:
已知Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子在溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
请回答下列问题:
(1)在整个实验过程中,下列实验装置不可能用到的是 (填字母),装置d中仪器A和B的名称分别为 。
(2)溶液A中所含溶质的化学式为 。
(3)步骤②发生反应的离子方程式为 。
(4)沉淀II的化学式为 。
(5)粗氧化铜样品中CuO的质量分数为 。(列出计算式)
兴趣小组的学生根据Mg与CO2反应原理推测钠也能在CO2中燃烧,为了确定其产物并进行实验论证,某同学设计了下列装置进行实验(已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd。请回答下列问题:
(1)上图装置2中应盛放 溶液(写化学式)。
(2)为了使反应随开随用,随关随停,上图方框内应选用 装置(填上图字母代号)。
(3)检查装置的气密性完好并装好药品后,在点燃酒精灯前,应先进行1装置的操作,待装置 (填数字编号)中出现 现象时,再点酒精 灯,这步操作的目的是
(4)①若装置6中有黑色沉淀生成,装置4中残留固体(只有一种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。
②若装置6中溶液无明显现象,装置4中残留固体(有两种物质)加盐酸后有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。
(5)指导老师认为,不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠还要检验其中是否有氧化钠和碳。当确认钠充分反应后,请你设计一个简单实验,验证装置4中的残留固体中是否有Na2O和C:
(本题共14分)(每空2分) 工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0ml.浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应先用 ( 选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
(3)分析上述(2)实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略)。
装置B中试剂的作用是
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a. A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有Q气体,预计实验现象是 。
(7)如果气体Y中含有H2气体,预计实验现象是 。
Br2和Fe3+ 的水溶液浓度较小时均呈现黄色,二者都具有较强的氧化性。某化学兴趣小组拟通过探究实验来比较二者氧化性的强弱。
实验操作:向足量的硫酸亚铁溶液中加入少量浓溴水,振荡。
实验现象:溶液由浅绿色变为黄色。
(1)提出假设:
甲同学认为氧化性:Br2 >Fe3+ ,则反应的离子方程式为 ;
乙同学认为氧化性:Fe3+ >Br2 ,则使溶液呈黄色的物质是 (填化学式)。
(2)通过进一步实验可以检验甲和乙的结论谁对谁错,下列是设计的一些实验方案和预测:
方案 |
实验操作 |
预期现象及结论 |
1 |
取少量黄色溶液,加入NaOH溶液 |
若生成红褐色沉淀,则甲正确 |
2 |
取少量黄色溶液,加入淀粉KI溶液 |
若溶液变蓝色,则乙正确 |
3 |
取少量黄色溶液,加入苯溶液,振荡后静置 |
若上层溶液呈橙红色,则 正确 |
①方案1是否合理 (填“是”或“否”)。
②方案2中,由于存在反应 (用离子方程式表示),
所以预测结论不正确。
③请另外设计一个合理方案,证明已经发生反应。将有关内容填入下表。
实验操作 |
预期现象及结论 |
|
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某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。甲同学认为两者反应生成只有CuCO3一种沉淀;乙同学认为这两者相互促进水解,生成Cu(OH)2一种沉淀;丙同学认为生成CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀。(查阅资料知:CuC03和Cu(OH)2均不带结晶水)
(1)按照乙同学的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应的化学反应方程式为 ;在探究沉淀物成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为:①过滤②洗涤③干燥。
(2)请用下图所示装置,选择合适的实验装置和必要的试剂,证明生成物中只有碳酸铜。
①各装置连接顺序为 (用装置编号表示)
②装置C中装有试剂的名称是 。
③能证明生成物中只有CuCO3的实验现象是 。
(3)若Cu(OH)2和CuCO3两者都有,可通过下列所示装置的连接,进行定量分析来测定其组成。
①实验结束时通入过量的空气的作用是
②实验过程中测定的数据有:W1:样品的质量,W2:反应后装置B中残渣的质量,W3:反应生成的水的质量,W4:反应后生成二氧化碳的质量,为了测定其组成,至少需要其中 个数据,请将可能的组合填入下表中(每个空格中填一种组合,有几种组合就填几种,不必填满.)
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某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(1)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B:________________________________,D:____________________________。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为:
B:________________________________,D:____________________________。
(2)实验中NaOH溶液的作用是:______________________________________ 。
写出Cl2通入NaOH溶液中的化学方程式_______________________________。
某中学化学实验小组为了证明和比较SO2与氯水的漂白性,设计了如下装置:
(1)实验室常用装置E制备Cl2,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:
通气一段时间后,甲同学实验过程中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间的推移变得越来越浅。
试根据该实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:
。
②你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的?
(共15分)某溶液中可能含有SO32-、SO42-、 HCO3- 三种离子中的两种或三种。为探究其组成,小明取出两份相同的样品溶液于试管中,向一份中加入过量的盐酸,产生无色气泡;向另一份中滴加过量的氯化钡溶液,产生白色沉淀。请设计合理实验,做进一步的探究,对小明的实验给出结论。仅限选择的仪器、用品和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、量筒、集气瓶、铁架台、漏斗、滤纸、酒精灯、带单孔胶塞的导管;lmol/L硫酸;2mol/L盐酸;2mol/L硝酸、;lmol/L氯化钡、澄清石灰水、品红溶液、蒸馏水。
完成下列探究过程:
(1)提出假设:
假设l:溶液中存在SO32-、SO42- 假设2: ;
假设3: ;假设4:溶液中存在SO32-、SO42-、 HCO3-
(2)基于假设4 , 设计出实验方案,将实验操作、预期的实验现象和结论
某合作小组同学将铜片加入稀硝酸,发现开始时反应非常慢,一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
该反应的离子方程式为________________________________________________。
提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是__________。
A.反应放热导致温度升高 | B.压强增大 |
C.生成物的催化作用 | D.反应物接触面积增大 |
初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度,结果如下表:
时间/min |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
35 |
50 |
60 |
70 |
80 |
温度/℃ |
25 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26.5 |
27 |
27 |
27 |
27 |
结合实验目的和表中数据,你得出的结论是__________________________________。
进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物(含中间产物)可能对反应有催化作用,请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整:
实验编号 |
铜片质量/g |
0.1mol·L-1的硝酸体积/mL |
硝酸铜晶体/g |
亚硝酸钠晶体/g |
实验目的 |
① |
5 |
20 |
|
|
实验①和②探究_________的影响;实验①和③探究亚硝酸根的影响。 |
② |
|
|
0.5 |
|