某校化学实验兴趣小组为“证明某水煤气中CO2、CO 、H2 H2O(气)共同存在”。经讨论从以下提供的仪器和药品中设计组合成一套装置(假设其它杂质气体对本实验无干
扰)
(1)该小组证明CO2存在应选用_▲_装置,现象是:_▲_。证明H2O气的存在应选用_▲_装置,现象是:_▲_。
(2)若某些仪器可重复使用,某些仪器可不使用,B中反应完全进行,连接的玻璃导管、胶管忽略。按气流从左到右,用上述字母把各装置连接组合起来,正确的连接次序是:混合气体—( )—( )—( B )—( )—( )—( )
(3)此实验的操作步骤中还有一欠缺之处,应如何改进?_▲_。
工业“从海水中提取镁”的流程图如下:
其步骤为:
①将海边大量存在的贝壳煅烧成石灰,并将石灰制成石灰乳;
②将石灰乳加入到海水沉淀池中经过滤得到Mg(OH)2沉淀;
③在Mg(OH)2沉淀中加入盐酸得到MgCl2溶液,再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O;
④将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2;
⑤电解熔融的氯化镁可得到Mg。
请回答以下问题:
⑴步骤③中的蒸发是利用风吹日晒来完成的,而在实验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有 、 、酒精灯、铁架台等。
⑵步骤④中的“一定条件”指的是 ,目的是 。
⑶上述提取镁的流程中,在降低成本、减少污染方面做了一些工作,请写出其中一点:
。
⑷有同学认为:步骤②后可加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融的MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,体现实验的简约性原则。你同意该同学的想法吗?为什么?
你的观点是 。理由是
。
甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08mg·m-3。某研究性学习小组欲利用酸性KMnO4溶液测定空气中甲醛的含量,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
测定原理:KMnO4 ( H+)溶液为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸。
4MnO4―+5HCHO+H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O
2MnO4―+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
测定装置:部分装置如下图所示
I.测定步骤:
①用 量取5.00mL 1.00×10-3mol·L-1 KMnO4溶液于洗气瓶中,并滴入几滴稀H2SO4,加水20mL稀释备用。
②将1.00×10-3 mol·L-1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。
③打开 ,关闭 (填“a”或“b”),用注射器抽取100mL新装修的房屋室内空气。关闭 ,打开 (填“a”或“b”),再推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应。再重复4次。
④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用标准草酸溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。
⑤再重复实验2次(每次所取的高锰酸钾溶液均为5.00mL)。3次实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL。
II.交流讨论:⑴计算该居室内空气中甲醛的浓度 mg·m-3,该居室的甲醛 (填是或否)超标。
⑵某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时,所测得的数值比实际含量低,请你对其可能的原因(假设溶液配制、称量或量取及滴定实验均无错误)提出合理假设:____________________________________ _(至少答出2种可能性)。
⑶实验结束后,该小组成员在相互交流的过程中一致认为:
①实验装置应加以改进。
有同学提议:可将插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(如下图),有利于提高实验的准确度,其理由是 。
②实验原理可以简化。实验中无需用草酸标准液滴定,可直接抽取室内空气,再压送到洗气瓶中,直至_________________________________________。
晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HCl SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在l000~1100℃反应制得纯硅
已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为 。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点—84.7℃),提纯SiHCl3采用的方法为 。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是 。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是
。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是 ,
装置D不能采用普通玻璃管的原因是 ,
装置D中发生反应的化学方程式为 。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检验实验装置的气密性,控制好反应温度以及 。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是 。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液 d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液
从固体物质A开始,可以发生如下框图所示的一系列变化:
完成下面问题:
(1)在实验室中收集气体B的方法是 。
(2)操作①的名称是 。
在操作①中所使用的玻璃仪器的名称是 。
(3)写出反应②和反应③的化学方程式:
反应②
反应③ 。
(4)A的化学式是 。
(5)在实验室中,如要获得干燥纯净的气体D,可以将它通过如上右图所示的装置,其中瓶I中盛放的试剂是 ,瓶Ⅱ中盛放的试剂是 。
收集干燥气体D的方法是 。
氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质,并计算产率,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
(1)制备氧化铜
①步骤I的目的是除不溶性杂质。操作是 。
②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是
。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是 ,过滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是 。
(2)探究氧化铜性质
①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。结论是 。
②为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有
。
钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取TiO2的流程如下:
(1)Ti的原子序数为22,Ti位于元素周期表中第__________周期,第 族。
(2)步骤①加Fe的目的是__________________________________________________;
步骤②冷却的目的是__________________________________________________。
(3)上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是 ;考虑成本和废物综合利用因素,废液中应加入 处理。
(4)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及到的步骤为:
己知:①C (s)+O2 (g)=CO2 (g);△H=-393.5 kJ·mol-1
②2CO (g)+O2 (g)=2CO2 (g);△H=-566 kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(s)+O2(g);△H=+141 kJ·mol-1
则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(s)+2CO (g)的△H= 。
反应TiCl4+2Mg=2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是
。
有6瓶白色同体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠。现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可鉴别它们。请填写下列空白:
(1)各取适量固体试剂分别加入6支试管中,加入适量蒸馏水,振荡试管。观察到的现象是 ;
被l检出的物质的化学式(分子式)是 。
(2)分别取未检出的溶液,往其中加入上述已检出的溶液,观察到的现象和相应的离子方程式 ;
被检出的物质的化学式(分子式)是 。
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象是
。
已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行分离,可得到固体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器)
请填写表中空格,完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。
为了从海带(含有丰富的碘)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,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 | B.坩埚 | C.表面皿 | D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器 |
(2)步骤③的实验操作名称是 ;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是 。
(3)步骤④反应的离子方程式是 。
(4)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘的理由是
。
(5)请设计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
。
X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成,其中X含有四种元素,X、Y、Z的焰色反应均为黄色,W为无色无味气体。这四种化合物具有如图转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。请回答:
(1)W的电子式是 。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是
(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物,选用其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置V中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅱ中物质的化学式是 。
装置I中反应的化学方程式是 。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物,在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置V中气体,该化合物的化学式是 ,所需仪器装置是
(从上图选择必要装置,填写编号)。
(4)向Z溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有X生成。该反应的化学方程式是 。
某研究小组进行与NH3有关的系列实验
(1)从下图中挑选所需的仪器,画出制取干燥NH3的装置简图(添加必要的塞子、玻璃导管、胶皮管。固定装置和尾气处理装置不用画),并标明所用试剂。
(2)将NH3通入溴水中,有N2生成,反应的化学方程式为
(3)为验证“同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,该小组同学设计了如图所示的装置,图中B管的容积是A管的2倍,活塞K1、K2、K3、K4、K5均关闭(固定装置和尾气处理装置略;HCl和NH3均不溶于石蜡油,也不与之反应;)
①简述检验该装置气密性的方法
。
②在A管中充满与大气压强相等的干燥HCl气体,操作是
。
控制活塞K4、K5,调节C,使B管充满与A管同压的干燥NH3。
③缓慢开启活塞K3,A管中的现象是 。要达到实验目的,当反应完成并恢复到室温时,B管中预期的现象是 ;
若观察不到预期现象,主要原因是
。
某化学兴趣小组按照下列方案进行“由含铁废铝制备硫酸铝晶体”的实验:
步骤1:取一定量含铁废铝,加足量的NaOH溶液,反应完全后过滤。
步骤2:边搅拌边向溶液中滴加稀硫酸至溶液pH=8~9,静置、过滤、洗涤。
步骤3:将步骤2中得到的固体溶于足量的稀硫酸。
步骤4:将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、干燥。
请回答以下问题:
(1)上述实验中的过滤操作需要玻璃棒、 、 等玻璃仪器。
(2)步骤1过滤的目的是 。
(3)当步骤2中溶液的pH=8~9时,检验沉淀是否完全的方法是
。
(4)简述你认为调节pH=8~9时的简单方法:
。
(5)步骤2中溶液的pH较难控制,可改用 。
下列有关化学实验的操作或说法中,正确的是(填字母代号) 。
A.实验室制肥皂时,将适量植物油、乙醇和NaOH溶液混合,并不断搅拌、加热,直到混合 物变稠,即可得到肥皂 |
B.进行中和热测定实验时,需要测出反应前盐酸和NaOH溶液的温度及反应后溶液的最高温度 |
C.检验红砖中的氧化铁成分时,向红砖粉末中加入盐酸,放置至充分沉淀后,取上层清液于试管中,滴加KSCN溶液2滴~3滴即可 |
D.制备硫酸亚铁晶体时,向稀硫酸中加入废铁屑至有少量气泡发生时,过滤,然后加热蒸发滤液即可得硫酸亚铁晶体 |
E.进行纤维素水解实验时,把一小团蓬松脱脂棉放入试管,滴入少量浓硫酸搅拌,使脱脂棉变成糊状,再加入一定量的水,加热至溶液呈亮棕色,然后加入新制的Cu(OH)2加热至沸腾即可
F、实验室配制氯化亚铁溶液时,将氯化亚铁先溶解在盐酸中,然后用蒸馏水稀释并加入少量铁粉
G.用50mL量筒量取3.80mL盐酸 H.在氢氧化铁胶体中滴加少量稀硫酸会产生沉淀