某研究性学习小组的同学为在实验室再现二氧化硫催化氧化的过程,并制取少量三氧化硫晶体,设计了如图所示的装置。已知三氧化硫遇水生成硫酸并放出大量热,容易形成酸雾,工业上常用浓硫酸吸收三氧化硫。
试回答:
(1)已知6.4 g 二氧化硫被氧气氧化成气态三氧化硫,放出9.83 kJ热量。反应的热化学方程式为____________________________________________________;
(2)A装置可用来观察二氧化硫和氧气的进气量。实验时使A中氧气导管冒出的气泡与二氧化硫导管冒出的气泡速率相近,其目的是___________________________;
(3)检查完装置的气密性且加入药品后,开始进行实验。此时首先应该进行的操作是________________________________。
(4)C装置用来收集三氧化硫,若用a g铜跟足量浓硫酸反应制二氧化硫,实验结束时得到b g 三氧化硫,该实验中二氧化硫的转化率不小于_________________;
(5)为了减轻实验对环境的污染,请你设计尾气处理装置,绘出装置图:
__________________________________________________________ 。
纯碱(Na2CO3)在工业生产和生活中有重要应用,其实验室制法和工业制法如下:
【实验室制备纯碱】
(1)将饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度为30—35℃
(2)搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕,保温30分钟
(3)静置、过滤得NaHCO3晶体
(4)用少量蒸馏水洗涤、抽干
(5)将所得固体转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体
问题:
①反应将温度需控制在30—35℃,通常采取的加热方法为 ;控制该温度的原因是 ;
②静置后只析出NaHCO3晶体的原因是 。
【工业制备纯碱】
③沉淀池中反应的离子方程式为 ;
④循环(I)、 循环(Ⅱ)中物质的化学式分别为 。
两种制备纯碱的方法中,共同涉及的化学反应方程式为 。
某有机物X的相对分子质量小于100,1mol有机物X完全燃烧生成等物质的量的CO2和H2O,同时消耗标准状况下的O2112L。
(1)该有机物X的分子式为 。
a.C4H8 b.C2H4O c.C4H8O2 d.C10H20O20
(2)甲物质是X的同分异构体,分子中含羰基和羟基,物质甲能发生如下图所示的转化:
①B的名称是 。
②A→D的反应类型为 ,E→F的反应条件是 。
③写出F→G的化学方程式: 。
(3)物质乙也是X的同分异构体,1mol乙与足量的Na反应可生成1molH2,且乙不能使溴的CCl4溶液褪色,乙分子中的官能团连在相邻的碳原子上。乙的核磁共振氢谱图中有3个峰,面积比为2∶1∶1。PBS是一种新型生物降解塑料,其结构简式为。请设计合理方案以乙为原料(无机试剂自选)合成PBS(用合成路线流程图表示,并注明反应条件)。
提示:①可利用本题⑵中的信息。 ②合成路线流程图示例如下:
“稳定性二氧化氯溶液”是淡黄色透明液体,广泛应用于食品卫生等领域的杀菌消毒。ClO2沸点11℃,是一种黄绿色的气体,易溶于水。ClO2稳定性较差,“稳定性二氧化氯溶液”是以碳酸钠为稳定剂,有效成分为NaClO2。
某合作学习小组的同学拟证实其中的有效成分并测定二氧化氯的含量(用样品和酸反应产生二氧化氯的质量与样品质量的比值来衡量)。请回答下列问题:
(1)为证实“稳定性二氧化氯溶液”中含有钠离子,其正确的操作步骤是: 。
(2)为测定“稳定性二氧化氯溶液”中二氧化氯的含量,现进行以下操作:①取mg(2g左右)试样,置于烧瓶中,向分液漏斗中加入10mL盐酸溶液;②在锥形瓶中加入4g碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;③在玻璃液封管中加入水;④将分液漏斗中的盐酸溶液放入烧瓶中,关闭旋塞。缓慢加热烧瓶,使产生的二氧化氯气体全部通过导管在锥形瓶中被吸收;⑤将玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液,用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失(I2+2S2O32-=2I- +S4O62-),共用去VmL硫代硫酸钠溶液。
(Ⅰ)NaClO2与盐酸反应生成ClO2(还原产物为Cl-),该反应的化学方程式为:
;ClO2通入锥形瓶与酸性碘化钾溶液反应,二氧化氯被还原为氯离子,该反应的离子方程式为: 。
(Ⅱ)装置中玻璃液封管的作用是: ;如何确定烧瓶中的二氧化氯全部被锥形瓶中的液体吸收 。
(Ⅲ)“稳定性二氧化氯溶液”中,ClO2的质量分数为 (用m、c、V表示)。
实验室检验葡萄糖溶液常用如下方法:
(1)步骤①中所得的溶液称为 ▲ 。
(2)步骤③需加热,应选择的加热方式为上图中的 ▲ (选填“A”、“B”)。
(3)下列关于该实验的说法正确的是 ▲
A.加热过程中应不断振荡试管,使其受热均匀
B.步骤①中的现象为先有白色沉淀,后沉淀恰好完全溶解
C.医学上曾用类似的反应来检验病人尿液中葡萄糖的含量是否偏高
下图中A—H为中学化学常用仪器,请根据要求回答:
(1)上述仪器中,D的瓶体上标有(图中未画出)刻度线、温度、 ▲ 。
(2)分离乙醇和水的混合物,需用到上述仪器中的 ▲ (填仪器的编号字母)。
(3)下列关于仪器B的使用方法中,正确的是 ▲ 。
A.使用前应先检查是否漏液
B.可用于分离乙醇和水的混合物
C.用于分液时应先打开分液漏斗上面的塞子
海藻中含有丰富的碘元素(以I-形式存在)。实验室中提取碘的流程如下:
(1)提出提取碘的过程中有关的实验操作名称:① ③ ;
写出过程②中的有关反应的离子方程式 。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是
A.四氯化碳 | B.汽油 | C.酒精 | D.醋酸 |
某校化学课外小组设计了如右图所示的实验装置,进行钠跟水的反应实验,并收集、检验生成的气体。请回答下列问题:(1)关闭活栓A,打开右边的胶塞,先往U形管中加入约4/5体积的水,再加入约1/5体积的煤油,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,反应开始前金属钠的位置在 (填“a”、 “b”或“c”)处。
(2)反应后,钠在煤油层和水层界面之间上下跳动,反应平缓连续进行。试说明产生上述现象的原因: 。
钠是一种很活泼的金属,在工业上常用电解熔融NaCl的方法制得,其另一产物氯气的用途也十分广泛,工业上制取漂白粉就是其用途之一。
(1)请写出工业上用电解方法制取钠的化学方程式 。
(2)工业上制取漂白粉的化学反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,漂白粉的主要成分是 。
(3)实验室有一瓶密封不严的漂白粉,其中肯定存在CaCl2,请设计实验,探究该固体中可能存在的其它物质。①提出合理假设。
假设1:该漂白粉未变质,只含 ;
假设2:该漂白粉全部变质,只含 ;
假设3:该漂白粉部分变质,既含有Ca(ClO)2又含有CaCO3。
②设计实验方案,进行实验。请在答题卡上写出实验步骤、预期现象与结论
限选用的仪器和药品:试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、自来水、1mol/LHCl、品红溶液、新制澄清石灰水。(提示:不必检验Ca2+和Cl-,表格可以不填满。)
实验步骤 |
预期现象和结论 |
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① |
取少量上述漂白粉于试管中, |
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② |
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③ |
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磁材氧化铁的化学名称是氧化铁(Fe2O3),它是电子、电信工业的磁性材料,工业上采用生产钛白粉的下脚料(含大量FeSO4的废液)为原料来制备磁材氧化铁。
已知煅烧中的化学反应方程式为:FeCO3 → FeO + CO2↑,4FeO + O2 → 2Fe2O3
(1)用98%的H2SO4的配制500mL的20%的H2SO4,所需玻璃仪器是
A.玻璃棒 | B.烧杯 | C.漏斗 | D.250mL容量瓶 |
E、500mL容量瓶 F、胶头滴管
(2)浓缩结晶后得到的晶体是 (填化学式),A中溶质是 ;
此溶液中各离子的浓度比较大小为: 。
(3)20%H2SO4和铁皮的作用分别是 。
(4)检验滤液中含有NH4+的方法是
(5)写出步骤“合成”中发生的化学变化(用化学方程式表示):
。
现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题。(由实验装置引起的实验误差忽略不计)。
Ⅰ.探究浓硫酸的某些性质
(1)称量E的质量;按照图示连续装置,检查装置的气密性。
(2)将mg铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸。未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是: 。点燃酒精灯一段时间后,B中可观察到的明显现象是 。C中足量的酸性KMnO4溶液所起的作用是 。D中盛放的试剂是 。
(3)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因反应温度较高外,还可能的原因是 。
Ⅱ.测定铁的质量分数
(4)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)。某同学认为:依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,你认为可能的原因是 。
(5)经过大家的讨论,决定采用上图装置和其他常用实验仪器测定某些数据即可,为了快速和准确地计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是 (填写代号)。
①用排水法测定H2的体积
②反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③测定反应前后装置和药品的总质量
喷泉是一种常见的现象,其产生的原因是存在压强差。
(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中不可能形成喷泉的是
A. SO2和H2O B. CO2和NaOH溶液 C. NH3和H2O D. NO和H2O
(2)在图Ⅱ的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质后,能产生喷泉的是
A. Cu与稀硫酸 B. Cu与稀硝酸 C. Al与浓硫酸 D. Fe与浓硝酸
(3)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是 上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是 下部锥形瓶内气体压强(填“增大”或“减小” )。
(4)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。
① 如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为 。
② 在①操作的基础上,打开活塞c,产生的现象是 。
某课外活动小组为探究CO2与过量的NaOH溶液确实发生了化学反应,甲、乙、丙三位同学设计了下列三种实验装置,请回答下列问题:
(1)甲装置中CO2与过量的NaOH反应的离子方程式 。
(2)丙装置实验现象是 ,解释产生该实验现象的原因
。
(3)甲、乙、丙同学设计的三个方案中,有一个方案在实际操作中安全性存在问题,该方案是 (填甲、乙或丙),原因是
。
(4)请设计一个实验检验生成的产物Na2CO3中的阴离子。(简述操作步骤、所用试剂、实验现象和结论。)
(5)实验室中若需用44.8 L(标准状态)CO2 ,现用含CaCO3 90%石灰石与足量的盐酸反应,至少需要这种石灰石 g
下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的浓硫酸试剂标签上的部分内容。现用该浓硫酸配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸。
可供选用的仪器有:
①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④ 药匙;⑤量筒;⑥托盘天平。
请回答下列问题:
(1)盛放浓硫酸的试剂瓶标签上应印有下列警示标记中的
(2)配制稀硫酸时,还缺少的仪器有 (写仪器名称);
(3)经计算,配制100 mL1 mol·L-1的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为 mL,量取硫酸时应选用 mL规格的量筒;
A.10 mL B.50 mL C.100 mL D.200mL
(4)在烧杯中稀释浓硫酸的实验操作为
,若在稀释过程中,少量浓硫酸不慎沾在手上,处理方法为
。
(5)对所配制的稀硫酸进行测定,发现其浓度大于1 mol·L-1,配制过程中下列各项操作可能引起该误差的原因 。
A.用量筒量取浓硫酸时,仰视刻度线取浓硫酸
B.容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥,含有少量蒸馏水
C.将稀释后的稀硫酸立即转入容量瓶后,紧接着就进行以后的实验操作
D.转移溶液时,不慎有少量溶液洒到容量瓶外面
E.定容时,俯视容量瓶刻度线进行定容
F.定容后,把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线,便补充几滴水至刻度处
三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]×3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:浓硫酸、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2、0.1 mol·L-1 KI、0.1 mol·L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
(1)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是 ,现象是 。
(2)固体产物中铁元素存在形式的探究。
① 提出合理假设
假设1:全部是铁单质;假设2: ;假设3: 。
② 设计实验方案证明你的假设
③ 实验过程
根据②中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。
实验步骤 |
预期现象与结论 |
步骤1: |
部分固体不溶解 |
步骤2: |
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步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中,滴加过量HCl后,静置,取上层清液,滴加适量H2O2,充分振荡后滴加KSCN。 |
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