(共12分)50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”“不相等”),所求中和热 (填“相等”“不相等”)
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 ;用50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 (均填“偏大”“偏小”“无影响”) 。
(6)写出NaOH溶液和盐酸反应表示中和热的热化学方程式 。
氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。某化学小组的同学在老师的指导下制备氢化钙。
【查阅资料】
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。
氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气,并放出大量的热。
标准状况下氢气的密度为0.09g/L。
【进行实验】小组同学设计的制取装置如下图所示(固定装置略)。
回答下列问题:
(1)写出A中发生反应的化学方程式 。
(2)B、D中所盛试剂相同,该试剂为 ,其作用分别是 、 。
(3)实验时先打开A中活塞,一段时间后,再点燃C中酒精灯,其目的是 。
(4)装置C中制取氢化钙的化学方程式是 。
【实验反思】小组同学通过反思提出问题:上述制得的氢化钙是否纯净?
他们再次设计实验进行检验,实验步骤如下:
步骤1:检查装置气密性,装入足量的水和已称好质量的氢化钙样品,按图所示连接仪器(固定装置略).
步骤2:将Y形管倾斜,使A中的水全部进入B中,完全反应后,冷却至室温,读取量筒读数.
通过上述实验可分析出制得的氢化钙是否纯净,其依据是______.
乙醇氧化后可生成乙醛,某研究性学习小组的同学通过查阅资料获得信息:
①乙醛的沸点是20.8℃,它在溶液中易被氧化,氧化产物的沸点是117.9℃;
②久置的乙醛水溶液会产生分层现象,下层为水溶液,上层无色油状液体为乙醛的环状聚合物(C2H4O)n,该聚合物的沸点比水的沸点高,分子中无醛基;
③利用反应:(C2H4O)nnC2H4O △H<0,可从久置的乙醛水溶液中提取乙醛(仍得到乙醛的水溶液)。
根据上述信息,用如图装置提取乙醛,请回答下列问题:
(1)写出乙醇氧化成乙醛的化学方程式: ;
(2)将混合物加热至沸腾,(C2H4O)n缓缓分解,把生成的气体导入锥形瓶中:
①若实验过程中不使用冷凝管冷却,随着蒸发的进行,溶液中有黑色物质和刺激性气味气体生成。用化学方程式表示这一现象: ;
②当锥形瓶内导管口气泡越来越少时,表明大部分乙醛已蒸出,实验结束。拆除实验装置的第一步操作是: ;
(3)当n=3时,试写出(C2H4O)n的结构简式 ;
(4)设计一简单实验证明久置的乙醛是否被氧化(写出简要操作步骤、使用的试剂、实验现象和结论): 。
(9分)某研究性学习小组在网上收集到信息:钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后得到的白色产物进行了如下探究:
[实验操作] 将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底有黑色颗粒,瓶壁上附着白色物质。
[提出假设]
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
[设计方案] 该小组对燃烧后生成的白色物质进行如下探究:
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
方案1 |
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 |
溶液变成红色 |
白色物质为Na2O |
方案2 |
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液。 ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 |
①出现白色沉淀。 ②无明显现象 |
白色物质为Na2CO3 |
请回答下列问题:
(1)写出金属镁与二氧化碳反应的化学方程式:__________________。
(2)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是________________。
(3)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为________________。
(4)乙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意乙同学的观点,并简述理由:___________。
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO42-和NO3-的相互分离。相应的实验过程可用下图表示:
(1)写出下列物质的化学式:试剂1________,试剂2________,试剂4________,沉淀C 。
(2)加入过量试剂3的目的是__________________。
(3)在加入试剂4后,获得固体D的实验操作1分别是 、 、过滤(填操作名称)。
(10 分)请你参与下列探究:
[问题情景]某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。同学们都能解释红色固体物质的出现,请你写出生成红色固体物质的化学反应方程式 。但却对气体的生成产生了疑问,这激发了同学们强烈的探究欲望,生成的是什么气体?
[提出猜想]从物质组成元素的角度,放出的气体可能是O2、SO2、H2。
[查阅资料]SO2易溶于水,它能与过量的 NaOH 溶液反应,生成 Na2SO3。
[方案设计]依据上述猜想,实验小组同学分别设计了如下方案:
(1)甲同学认为是O2,则较简单的检验方法是 。
(2)乙同学认为是SO2,则只需将放出的气体通入盛有 NaOH 溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量。写出SO2与过量的 NaOH溶液反应的化学方程式 。
(3)甲、乙同学实验的结果表明气体中既不含O2也不含SO2。丙同学根据以上实验结果推测气体是H2。
[实验探究]丙同学为了检验H2,收集了一试管气体,用拇指堵住试管口且管口略向下倾斜靠近火焰移开拇指点火,听到很小的声音。然后再将气体用带尖嘴的导管导出点燃且用冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,气体在空气中安静的燃烧,产生淡蓝色火焰,烧杯壁上有水珠生成,接触烧杯的手能感觉到发热。 结论:铁粉与硫酸铜的溶液反应时,产生的气体是 。
[思维拓展]由上述实验可以推出,硫酸铜溶液中可能含有_________物质。
随着科学技术的发展,阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定的精度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法,具体步骤为:
①准确称取mg干燥后的NaCl固体细粒并转移到定容仪器A中;
②用滴定管向A仪器中加苯,不断振荡,继续加苯到A仪器的刻度,
计算出NaCl固体的体积V cm3。
(1)步骤①中仪器A最好使用_______________(填序号)
A.量筒 | B.烧杯 | C.容量瓶 | D.试管 |
(2)步骤②中是否用酸式滴定管还是用碱式滴定管_____________,理由是__________。
(3)能否用水代替苯_________,理由是_____________________。
(4)已知NaCl晶体中,靠得最近的Na+、Cl-间的距离为a cm(如图),则用上述方法测得的阿伏加德常数NA的表达式为_______________。
有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)加热前通入空气的目的是_______________,操作方法为___________________。
(2)装置A、C、D中盛放的试剂分别为A___________,C_____________,D______________。
(3)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl的含量将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同);若B中反应管右侧有水蒸气冷凝,则测定结果中NaHCO3的含量将________;若撤去E装置,则测得Na2CO3·10H2O的含量将________。
(4)若样品质量为w g,反应后C、D增加的质量分别为m1 g、m2 g,由此可知混合物中NaHCO3的质量分数为______________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6-2x]溶液,并用于烟气脱硫研究。
(1)酸浸时反应的化学方程式为 ;滤渣Ⅰ的主要成分为 (填化学式)。
(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣Ⅱ的主要成分为 (填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原因是 (用离子方程式表示)。
(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是 ;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
如图1是某化学兴趣小组进行丁烷裂解的实验流程.(注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O,G后面装置与答题无关,铁架台等已省略.)按下图连好装置后,需进行的实验操作有:①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排出装置中的空气等…
(1)这三步操作的先后顺序依次是
(2)B装置所起的作用是
(3)假定丁烷按C4H10→C2H6+C2H4和C4H10→CH4+C3H6的方式完全裂解,当(E+F)装置的总质量比反应前增加了0.7g,G装置的质量减少了1.76g,则丁烷的裂解产物中,甲烷与乙烷的物质的量之比为 (假定流经D、G装置中的气体能完全反应)
(4)若对E装置中的混合物再按图2流程实验:
①分离操作Ⅰ和Ⅱ的名称分别是:Ⅰ Ⅱ
Na2SO3溶液的作用是 (用离子方程式表示)
②已知B的碳原子数大于A的碳原子数,请写出B的结构简式
(10分)垃圾是放错地方的资源,工业废料也可以再利用。某化学兴趣小组在实验室中用废弃的含铝、铁、铜的合金制取硫酸铝溶液、硝酸铜晶体和铁红(Fe2O3)。实验方案如下:
(1)写出滤液A中加入足量硫酸后所发生反应的离子方程式:__________________。
(2)已知Fe(OH)3沉淀的pH是3~4,溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全。下列物质中可用作调整溶液C的pH的试剂是________(填序号)。
A.铜粉 | B.氨水 | C.氢氧化铜 | D.碳酸铜 |
(3)常温,若溶液C中金属离子均为1 mol·L-1,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20。控制pH=4,溶液中c(Fe3+)=____________,此时________Cu(OH)2沉淀生成(填“有”或“无”)。
(4)将20 mL Al2(SO4)3溶液与等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液80 mL混合,反应的离子方程式为_______________。
(1-5班必做题)实验室制得的乙炔中常混有H2S、PH3等杂质气体。如图是两学生设计的实验装置,用来测定电石样品中CaC2的纯度,右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同,分别如Ⅰ和Ⅱ所示。
(1)A瓶中的液体可以从酸性KMnO4溶液和CuSO4溶液中选择,应该选择________,它的作用是__。
(2)写出实验室制取乙炔的化学方程式 。
(3)装置Ⅰ的主要缺点是_______________。装置Ⅱ的主要缺点是___________________;
若选用Ⅱ装置来完成实验,则应采取的措施是__________________。
(4)若称取m g 电石,反应完全后,测得B处溴水增重n g,则CaC2的纯度为________。
空气吹出法是最早工业上海水提溴的方法,适合从低浓度含溴溶液提取溴。
(1)Br2单质的颜色为 ,NaBr的电子式是 。
(2)反应①是将Br— 转化为Br2,则反应①的离子方程式是 。
(3)通入空气吹出Br2,并用Na2CO3吸收的目的是 。
(4)反应③的离子方程式是 ,每生成3 mol Br2,转移电子的物质的量是 mol。
(5)为了除去工业Br2中微量的Cl2,可向工业Br2中 (填字母)。
a.通入HBr b.加入NaBr溶液
c.加入Na2CO3溶液 d.加入Na2SO3溶液
海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在.实验室里从海藻中提取碘的流程如图1:
(1)实验室焙烧海带,需要下列仪器中的 (填序号).
a.试管
b.烧杯
c.坩埚
d.泥三角
e.铁三脚架
f.酒精灯
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:① ,③ .
(3)提取碘的过程中,可选择的有机试剂是 .
A.甲苯、酒精 | B.四氯化碳、苯 |
C.汽油 、乙酸 | D.汽油、甘油 |
(4)③过程需要使用的主要玻璃仪器为 .
(5)小组用CCl4萃取碘水中的碘,在如图2的分液漏斗中,下层液体呈 色;他们打开分液漏斗活塞,却未见液体流下,原因可能是 .
(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还须经过蒸馏,指出下面实验装置图3中的错误之处:
① ;② ;③ .
(7)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是 .
海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是 (从下列仪器中选出所需的仪器的字母代号填写在空白处)。
A.烧杯 |
B.坩埚 |
C.表面皿 |
D.泥三角 |
E.酒精灯
(2)步骤③的实验操作名称是: ;
(3)步骤④反应的离子方程式是: ;
(4)一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法是: 。