(每空1分,共7分)溴乙烷是一种重要的有机化工原料,其沸点为38.4℃。制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应,该反应的化学方程式是 。
实际通常是用溴化钠与一定浓度的硫酸和乙醇反应。某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图,实验操怍步骤如下:
①检查装置的气密性;
②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、80%硫酸,然后加入研细的溴化钠粉末和几粒碎瓷片;
③小心加热,使其充分反应。
请问答下列问题。
(1)装置A的作用是 。
(2)反应时若温度过高,则有生成,同时观察到还有一种红棕色气体产生,该气体物质的电子式是 。
(3)反应结束后,得到的粗产品呈棕黄色。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的 (填写上正确选项的字母)。
a.饱和食盐水 b.稀氢氧化钠溶液 c.乙醇 d.四氯化碳
该实验操作中所需的主要玻璃仪器是 (填仪器名称)。
(4)要进一步制得纯净的溴乙烷,可继续用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水,然后进行的实验操作是 (填写正确选项的字母)。
a.分液 b.蒸馏 c.萃取
(5)为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后 (按实验的操作顺序选填下列序号)。
①加热 ②加入溶液 ③加入稀酸化 ④加入NaOH溶液
在实验室里制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的二氧化硫,有人设计下列实验图以确认上述混合气体中有C2H4和SO2。
(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ装置可盛放的试剂是Ⅰ________;Ⅱ________;Ⅲ________;Ⅳ________(将下列有关试剂的序号填入空格内);
A.品红溶液 | B.NaOH溶液 | C.浓H2SO4 | D.酸性KMnO4溶液 |
(2)能说明SO2气体存在的现象是_______________;
(3)使用装置Ⅱ的目的是_________________;
(4)使用装置Ⅲ的目的是_________________;
(5)确定含有乙烯的现象是_________________。
(11分) 某同学做了如下实验:用三支试管、水槽、胶塞、导管、酒精喷灯及其它必要的仪器和物品,设计了以下实验装置,完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的反应方程式 。
(1)试管A中装的试剂是 ;试管B中装的试剂是 。
(2)试管C中收集气体的方法叫作 ;收集的气体是 (填化学式)。
(3)如果要在气体导出管口点燃该气体,则必须对该气体进行 。
(4)该同学欲确定反应后A试管中还原铁粉是否完全反应,其中的固体成分有哪些,设计了如下实验方案:(以下各空填化学式)
①待A试管冷却后,取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液x;
②取少量溶液x滴加KSCN溶液,若溶液变红色则说明A试管中固体物质一定有 ,若溶液未变红色则说明A试管中固体物质的成分是 。
(5)该同学按上述实验方案进行了实验,结果溶液未变红色,原因是(用离子方程式表示)___________________________________________________________。
某同学做元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验步骤”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 |
实验现象 |
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液 |
A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色。 |
②向新制得的Na2S溶液中滴加新制的氯水 |
B.有气体产生,溶液变成浅红色 |
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 |
C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体. |
④将镁条投入稀盐酸中 |
D.反应不十分剧烈;产生无色气体。 |
⑤将铝条投入稀盐酸中 |
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失 |
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
F.生成淡黄色沉锭。 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和②③的化学方程式)
实验内容 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
实验现象(填A~F) |
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|
|
|
(2)实验② 。
(3)实验③
某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式:
、 。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化氧化反应
是 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。
甲的作用是 ;乙的作用是 。
(3)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中可能还含有的物质的名称是 ;要除去该物质,可在混合液中加入 (此空填写字母);然后,再通过蒸馏即可除去。
a.氯化钠溶液 b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
(12分)乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,该酸广泛存在于多种植物的细胞膜内,其晶体通常含有结晶水(H2C2O4·2H2O),晶体的熔点为101.5℃,无水草酸的熔点为189.5℃。草酸易升华,其在157℃时大量升华,并开始分解,分解产物为CO、CO2、H2O。
某研究性学习小组的同学决定对草酸的分解反应进行探究,设计出如下实验验证乙二酸的分解并测定其分解率,操作步骤如下:
①先把乙二酸晶体放在烘箱中进行烘烤,去掉结晶水,备用。
②按图2连接好装置。
③检查装置的气密性。
④打开活塞a,通入H2一会儿,再关闭a;点然酒精灯b、c。
⑤当C装置中固体消失后,停止加热
⑥打开活塞a,继续通入H2,直至冷却。
试回答下列问题:
⑴检验该套装置的气密性的方法是____________________________________________。
⑵装置A的作用______________________________,B的作用_____________________;
装置E的作用_____________________________。
⑶若分解结束后,不再通入氢气,会使所测的乙二酸的分解率_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
⑷若称取H2C2O4(烘干)的质量为4.5g,实验结束后,称得D、E、F分别增重0.95g、0.40g、1.98g,则乙二酸的分解率为_______________。[
某学生小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,探究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol·L-1、2.00 mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验HNO3的用量为25.00 mL、大理石用量为10.00 g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
编号 |
T/K |
大理石规格 |
HNO3浓度 / mol·L-1 |
实验目的 |
① |
298 |
粗颗粒 |
2.00 |
(I)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响; |
② |
298 |
粗颗粒 |
|
(II)实验①和③探究_________对该反应速率的影响; (Ⅲ)实验①和________探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响。 |
③ |
308 |
粗颗粒 |
2.00 |
|
④ |
298 |
|
2.00 |
(2)实验①中CO2的物质的量随时间变化的关系见图:
计算在70—90 s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化)。
1,2-二溴乙烷可作汽油抗爆剂的添加剂,常温下它是无色液体,密度2.18g/cm3,沸点131.4℃,熔点9.79℃,不溶于水、易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂。在实验中可以用下图所示装置制备1,2-二溴乙烷。其中分液漏斗和烧瓶a中装有乙醇和浓硫酸的混合液,试管d中装有浓溴(表面覆盖少量水)。请填写下列空白:
⑴烧瓶a中发生的是乙醇制取乙烯的反应,写出该反应的化学方程式: 。
⑵写出制备1,2-二溴乙烷的化学方程式: 。
⑶安全瓶b可以防倒吸,并可以检查实验进行时试管d是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶b中的现象: 。
⑷锥形瓶c中NaOH溶液的作用是: 。
⑸某学生做此实验时,使用一定量的液溴,当溴全部褪色时,所消耗乙醇和浓硫酸混合液的量,比正常情况下超出许多,如果装置的气密性没有问题,试分析其可能的原因 。
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
⑴制备氯气选用的药品为:漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为:
__________________________________________________________________。
⑵装置B中饱和食盐水的作用是_______________;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象______________________________。
⑶装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III依次放入_______。
|
a |
b |
c |
d |
I |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
II |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
III |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
⑷设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为______色,说明氯的非金属性大于溴。
⑸打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是_____________。
⑹有人提出,装置F中可改用足量的NaHSO3溶液吸收余氯,试写出相应的离子反应方程式:
______________________,判断改用NaHSO3溶液是否可行______(填“是”或“否”)。
(12分)50 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
⑴大小烧杯间填或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)。其原因是 。
⑶大烧杯上如不满碎泡沫塑料的作用 。
⑵ (填“能”盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是 (填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
⑷如果改用60 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量 (“增加”、“减少”或“不变”),所求中和热数值 (“增加”、 “减少”或 “不变”)。
(13分)下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用,必要时可重复选择,a、b为活塞)。
(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体,E内放置CuO,选择装置获得纯净干燥的CO,并验证其还原性及氧化产物,所选装置的连接顺序为___________ (填代号)。能验证CO氧化产物的现象是___________________________________。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,E内放置Na2O2,按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此时,活塞a应________,活塞b应_________,需要加热的两处仪器装置有___________(填代号),m中反应的化学方程式为____________________________________。
(3)若气体入口改通空气,分液漏斗内改加浓氨水,圆底烧瓶内改加NaOH固体,E内放置铂铑合金网,按A→G→E→D装置顺序制取干燥氨气,并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有: __________________________________。
②实验中观察到E内有红棕色气体出现,证明氨气具有___________性。
为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
接 , 接 , 接 ;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中 ____ ,丙中 ______ ;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是 ;
(4)写出甲中反应的化学方程式 。
.(16分)某课外活动小组同学用下图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为 。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为 ,总反应的离子方程式为 ,有关该实验的下列说法正确的是(填序号) 。
①溶液中Na+向A极移动 ②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝 ③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度 ④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,设想用下图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为 。此时通过阴离子交换膜的离子数 (填“大于”或“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从 出口 (填写“A”、“B”、“C”、“D”)导出。
③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因 。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为 。
增加反应物浓度可以加快化学反应速率。已知:反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O出现浑浊的快慢与浓度有关。现有0.1mol/L的Na2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液和蒸馏水;实验用品有:烧杯、试管、量筒、胶头滴管、秒表等,请设计一个实验通过较明显的实验事实证明上述结论(说明实验操作、现象及结论)。
实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,瓶口竖直安装通有冷却水的冷凝管(使反应混合物的蒸气冷凝为液体流回烧瓶内),加热回流一段时间后换成蒸馏装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
⑴在烧瓶中除了加入乙醇、浓硫酸和乙酸外,还应放入__________,目的是__________。
⑵反应中加入过量乙醇,目的是__________________________。
⑶如果将上述实验步骤改为在蒸馏烧瓶内先加入乙醇和浓硫酸,然后通过分液漏斗边滴加乙酸,边加热蒸馏。这样操作可以提高酯的产率,其原因是________
_ _____________________________________________。
⑷现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框图是分离操作步骤流程图:
则试剂a是:____________,分离方法III是______________。
⑸甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH溶液,中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、乙两人实验结果如下:
甲得到了显酸性的酯的混合物;
乙得到了大量水溶性的物质;
丙同学分析了上述实验目标产物后,认为上述实验都没有成功。
试解答下列问题:
①甲实验失败的原因是_______________________________________________。
②乙实验失败的原因是_______________________________________________。