专题13 实验探究题强化训练(知识串讲+专题检测)-2024-2025学年高一化学上学期期末核心考点大通关(人教版2019必修第一册)
2024-12-11
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内容正文:
专题13 实验探究题强化训练
1.“84”消毒液与溶液反应可以制取氯气,反应的化学方程式为。为探究氯气的性质,某同学设计了如下所示的实验装置。
请回答下列问题:
(1)在该实验中,制取氯气的装置是 (填字母)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是 ,请提出合理的改进方法 。
(3)D中的现象是 ,反应的离子方程式为 ,分离D中液体的方法是 。
(4)氯气通入饱和溶液能产生无色气体,已知酸性:盐酸>碳酸>次氯酸,该实验证明与反应的产物中含有 。
【答案】(1)c
(2) 制备出的氯气带有水分子 A与B装置之间增加除水的装置
(3) 溶液下层呈紫色,淀粉变蓝 分液
(4)HCl
【分析】根据题目所给图分析,A装置用于制备氯气,B和C装置可能为验证氯气的漂白性,D装置盛有淀粉碘化钾溶液,可以比较氯气与碘单质的氧化性,再通过饱和碳酸氢钠溶液,可能产生二氧化碳,F装置用于吸收多余的氯气,防止污染,据此分析各小题;
【详解】(1)根据反应物中有氯化钠,反应物为“固+液”,反应需加热,则制取氯气的装置是c;
(2)氯气溶于水生成次氯酸可以使布条褪色,B和C装置中的布条均褪色,则制备出的氯气产物中带有水,应在B和C装置前增加除水的装置;
(3)氯气的氧化性强于碘单质,可以发生反应,四氯化碳会将碘单质从水中萃取出来,则现象应为淀粉变蓝,下层溶液呈紫色,四氯化碳溶液与水不互溶,可以用分液的方法分离液体;
(4)氯气通入饱和碳酸氢钠溶液产生无色气体,则氯气与水的产物中含有盐酸,盐酸酸性强于碳酸,可以与碳酸氢钠反应生成无色气体二氧化碳。
2.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol/L的溶液。为防止Fe2+被氧化,FeCl2溶液中需加入 反应的化学方程式为 。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入1滴KSCN溶液,再加入几滴氯水,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mLFeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是 。
(3)丙组同学取5 mL 0.1 mol/LKI溶液,加入6 mL 0.1 mol/LFeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1滴淀粉溶液,溶液显 色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子可能是 (填离子符号);写出KI与FeCl3反应的离子方程式 。
【答案】(1) 少量铁屑
(2)隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响
(3) 蓝 Fe2+ 2Fe3++2I-=2Fe2++I2
【详解】(1)铁和氯化铁反应生成氯化亚铁,在FeCl2溶液中需加入少量铁屑可以防止氯化亚铁被氧化;反应的化学方程式为;
(2)煤油不溶于水,密度比水小,分层后可以隔离溶液与空气接触,排除氧气对实验的影响;
(3)三价铁离子与碘离子发生氧化还原反应生成碘单质,故加入淀粉溶液,溶液变蓝;因Fe2+能与反应生成蓝色沉淀,则可用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+;实验①说明碘离子可以被Fe3+氧化生成碘单质,结合电子守恒、元素守恒可得离子方程式为2Fe3++2I-=2Fe2++I2。
3.我国化工专家侯德榜曾为世界制碱工业作出了突出贡献。“侯氏制碱法”是食盐、氨气、二氧化碳等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。其生产过程用化学方程式(含某些副反应)可简要表示为:
①
②
③___________
④
(1)“侯氏制碱法”生产过程中没有涉及到的反应类型是
A.氧化还原反应 B.化合反应 C.分解反应 D.复分解反应 E.离子反应
(2)第②步得到的NaHCO3中往往含有少量的NH4HCO3,但这并不会影响产品Na2CO3的纯度,原因是 。
(3)第③步是将NaHCO3固体进行加热获得纯碱的过程,请写出其发生的化学反应方程式 ;实验室灼烧NaHCO3固体时选用的仪器有三脚架、坩埚、坩埚钳、 和酒精灯。
(4)若纯碱中含有NaHCO3杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,用如图中的装置进行实验。主要实验步骤如下:用电子天平准确称量出干燥试管的质量为20.62克,然后称取4.00克已研碎的纯碱样品并放入干燥的试管中。用酒精灯加热,待充分反应并冷却后,在天平上称出试管和碳酸钠的质量24.00克,该试样中纯碱的质量分数为 。
(5)在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法,该班同学踊跃提出看法,其中不合理的是___________。
①用pH试纸检验,pH大的是Na2CO3
②取等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3
③取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3
④取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3
⑤取等量的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
⑥取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
A.①② B.③⑥ C.④⑤ D.②⑤
【答案】(1)A
(2)碳酸氢铵受热易分解,生成氨气、水蒸气和二氧化碳,没有任何物质残留在碳酸钠中,所以这并不会影响产品Na2CO3的纯度
(3) 泥三角
(4)58%
(5)B
【详解】(1)“侯氏制碱法”生产过程中主要涉及到的反应:①为化合反应;②为复分解反应,且为溶液中离子间的反应为离子反应;③为,属于分解反应;④为分解反应;反应中均没有元素化合价变化,均未涉及氧化还原反应,故选A;
(2)碳酸氢铵受热易分解,生成氨气、水蒸气和二氧化碳,没有任何物质残留在碳酸钠中,所以这并不会影响产品Na2CO3的纯度;
(3)NaHCO3固体进行加热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,反应为;实验室灼烧NaHCO3固体的装置是,选用的仪器有三脚架、坩埚、坩埚钳、泥三角和酒精灯。
(4),每168份质量碳酸氢钠分解后固体质量减少18+44=62份质量,则样品中碳酸氢钠质量为,试样中纯碱的质量分数为;
(5)①等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中,Na2CO3溶液碱性强,所以pH大的是Na2CO3,故①正确;
②等浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中,Na2CO3溶液碱性强,滴入酚酞试液,红色较深,故②正确;
③NaHCO3溶液中加热没有气泡产生,故③错误;
④碳酸钠与盐酸反应分步进行、,取同量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3,故④正确;
⑤BaCl2溶液与Na2CO3反应生成BaCO3沉淀,而NaHCO3不反应,故⑤正确;
⑥取同量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,均生成白色沉淀,故⑥错误;
选B。
4.作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代,成为自来水的消毒剂。已知是一种易溶于水的气体,实验室制备的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应:,下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的的装置(某些夹持装置和垫持用品已省略),其中E用于除去中的未反应的。
(1)仪器P的名称是 。
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式: 。
(3)B装置中所盛试剂是 ;C装置所起的作用是 。
(4)为了验证C装置中出来的氯气的氧化性,将氯气通入备用的溶液中,然后检验反应后溶液中是否含有。检验的方法是:取少量反应后溶液于试管中,先加入足量的 至无明显现象,然后再加入少量 溶液,有白色沉淀生成,说明含有。
(5)F为收集装置,应选用的装置是 (填序号),其中与E装置导管相连的导管口是 (填接口字母)。
【答案】(1)分液漏斗
(2)
(3)饱和食盐水 干燥氯气
(4) 稀盐酸 BaCl2
(5) ② d
【分析】A装置用浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气,通过B装置的饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢,C中用浓硫酸干燥氯气,得到干燥纯净的氯气在D中与亚氯酸钠固体反应生成二氧化氯,E用于除去ClO2中的未反应的Cl2,F装置用来收集二氧化氯,G装置平衡压强,作安全瓶,防止倒吸,据此解题。
【详解】(1)根据仪器结构可知,仪器P的名称是分液漏斗;
(2)A装置用浓盐酸和二氧化锰加热制备氯气,发生反应的化学方程式:;
(3)根据分析,B装置中所盛试剂是饱和食盐水,C装置所起的作用是干燥氯气;
(4)检验硫酸根离子的试剂用稀盐酸和氯化钡溶液,所以检验的方法是:取少量反应后溶液于试管中,先加入足量的稀盐酸至无明显现象,然后再加入少量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明含有;
(5)ClO2气体密度大于空气,且其易溶于水,故用向上排空气法收集二氧化氯,故应选用的装置是②,气体流向应长进短出,则与E装置导管相连的导管口是d。
5.某兴趣小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如图一组综合实验,根据实验流程回答相关问题。
(1)请写出与①反应的离子方程式: 。
(2)物质②为 (填名称)。
(3)向溶液中滴加NaOH溶液最终生成悬浊液,该过程的现象为 ,此过程中发生的氧化还原反应为 (用化学方程式表示),制备氢氧化亚铁时为了较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色,可选择如下 装置。
(4)将饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至液体呈红褐色,制得分散系③为 ,该反应化学方程式为: 。它与溶液、悬浊液的本质区别是 。
【答案】(1)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
(2)氢氧化钠溶液或氨水
(3) 生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 ①③
(4) Fe(OH)3胶体 FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 分散质粒子的直径大小不同
【分析】氧化铁溶于盐酸得到氯化铁溶液,氯化铁溶液中加入铁粉得到氯化亚铁溶液,氯化亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液先生成氢氧化亚铁,接着氢氧化亚铁被O2氧化成氢氧化铁,氯化铁溶液中直接加碱生成氢氧化铁,氯化铁饱和溶液滴入至沸水中可形成氢氧化铁胶体,据此解答。
【详解】(1)Fe2O3发生反应后变为FeCl3可知是Fe2O3与盐酸反应,反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;
(2)FeCl3反应生成了Fe(OH)3,可知是加入了碱,则物质②为NaOH溶液或氨水;
(3)向FeCl2溶液中滴加NaOH溶液先生成白色的Fe(OH)2沉淀,接着被O2氧化成红褐色的Fe(OH)3,则该过程的现象为:生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变成红褐色;此过程中发生的氧化还原反应为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;制备氢氧化亚铁时为了较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色,需使制备的氢氧化亚铁与空气隔绝,装置①可生成氢气排出装置中的空气,装置③中的苯可以隔绝空气,故可选择装置①③;
(4)将FeCl3饱和溶液滴入沸水中并继续煮沸至红褐色,制得分散系③为Fe(OH)3胶体,反应的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;它与溶液、悬浊液的本质区别是分散质粒子直径大小不同。
6.ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对ClO2 制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)安装F中导管时,应选用图2中的 。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。若标况下生成11.2L Cl2,该反应对应的电子转移数目为 。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式 ,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 。
(6)若ClO2气体做消毒剂后转化为Cl−,则其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍(保留1位小数)。
【答案】(1)b
(2) NA或6.02×1023 慢
(3)吸收Cl2
(4) 4H++5ClO2-=Cl−+4ClO2↑+2H2O 验证是否有ClO2生成
(5)稳定剂Ⅱ
(6)2.6
【分析】装置A制备ClO2,装置C除去氯气,装置D吸收ClO2,也可以释放ClO2,因ClO2性质与氯气相近,装置F用于检验ClO2或氯气。
【详解】(1)若想检验二氧化氯,则应将二氧化氯通入溶液中,即气体从长管通入,故选b;
(2)反应中氯化氢被氧化生成氯气,氯酸钠被还原生成ClO2,可知Cl2~2e-,标况下生成11.2L Cl2,即氯气物质的量为0.5mol,电子转移数目为NA或6.02×1023,若盐酸滴加速度过快,则生成 ClO2的速度快,稳定剂无法充分吸收,所以滴加盐酸速度要慢;
(3)氯气和KI反应生成碘,碘能使淀粉变蓝色,而F中的颜色不变,说明没有氯气进入F中与KI反应,装置C的作用是吸收氯气;
(4)在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,反应的离子方程式为:4H++5ClO2-=Cl−+4ClO2↑+2H2O;
“ClO2释放实验”说明 D 中发生反应生成ClO2,因此F中淀粉和KI溶液是验证是否有ClO2生成,若有ClO2生成,ClO2会氧化I - 生成I2,使 F 中的淀粉溶液变蓝色;
(5)水果保鲜希望保鲜时间越长越好,所以选用稳定剂 Ⅱ ,因为其缓慢释放ClO2,能较长时间维持保鲜所需的浓度;
(6)根据,,则其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的≈2.6倍。
7.已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易升华且易溶于水。某小组同学欲制备FeCl3并对其性质进行研究。
(1)该小组同学先用Cl2与Fe反应得到FeCl3,该反应的方程式为 。
(2)该小组同学又对无水FeCl3能否分解产生Cl2,进行了如图实验探究。
甲同学认为装置B中湿润的淀粉-KI试纸变蓝即可证明无水FeCl3能分解产生Cl2,乙同学认为不能得出此结论,理由是 (用离子方程式表示,答出一点即可)。
(3)乙同学提出了改进意见,用如图所示装置进行实验:
①装置F中饱和食盐水的作用是 ;
②加热一段时间后,装置G中的试纸 (填现象),说明FeCl3已经开始分解了。
③实验结束后,取装置D中残留固体溶于稀盐酸中,向所得溶液中加入 (填化学式)溶液,若观察到 ,说明FeCl3未分解完全。
【答案】(1)
(2)4I-+O2+4H+=2I2+2H2O或2Fe3++2I-=2Fe2++I2
(3) 除去FeCl3蒸气 先变红后褪色 KSCN 溶液变红
【分析】氯化铁受热分解成铁单质和氯气,氯气能使淀粉碘化钾试纸变蓝色,但要注意除氯气能氧化碘化钾外,氧气和氯化铁都能氧化碘化钾;改进后装置先用氮气排尽装置中的空气排除氧气的干扰,再连接安全瓶,然后用饱和食盐水除去氯化铁蒸气后,再将氯气通入有湿润蓝色石蕊试纸的试剂瓶中观察现象,最后过量的氯气用氢氧化钠溶液吸收。
【详解】(1)Cl2与Fe反应生成FeCl3,反应方程式为;
(2)在该实验条件下,装置中空气中的氧气能将碘离子氧化成碘单质,发生的反应为:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O;另外FeCl3易升华,氯化铁蒸气也会进入淀粉碘化钾溶液中,发生反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2,所以B中湿润的淀粉-KI试纸变蓝不能证明无水FeCl3能分解产生Cl2。
(3)①FeCl3易升华,装置F中饱和食盐水的作用是除去FeCl3蒸气;
②氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,加热一段时间后,装置G中的试纸先变红后褪色,说明FeCl3已经开始分解了。
③实验结束后,取装置D中残留固体溶于稀盐酸中,若溶液中含有Fe3+说明FeCl3未完全分解,Fe3+遇KSCN溶液变红,向所得溶液中加入KSCN溶液,若观察到溶液变红,说明FeCl3未分解完全。
8.某“消毒液”是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒,某“消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用,请回答下列问题:
××消毒液
【有效成分】NaClO
【规格】
【有效成分】24%
【密度】
(1)此“消毒液”主要溶质的物质的量浓度约为 mol/L(计算结果保留一位小数,下同)。
(2)该同学参阅读该“消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为24%的消毒液。
①如下图所示的仪器中配制溶液需要使用的是 (填仪器序号),图中还缺少的玻璃仪器是 。
②下列操作中,容量瓶不具备的功能是 (填序号)。
a.配制一定体积准确浓度的标准溶液 b.长期贮存溶液
c.测量容量瓶规格以下的任意体积的溶液 d.准确稀释某一浓度的溶液
e.用来加热溶解固体溶质
③请计算该同学配制此溶液需称取称量NaClO固体的质量为 g。
(3)若实验遇下列情况,导致所配溶液的物质的量浓度偏高是
A.定容时俯视刻度线 B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.未冷至室温就转移定容 D.定容时水多用胶头滴管吸出
(4)国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%的医用酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸()、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法错误的是___________。
A.(酒精)在水中显酸性 B.通过氧化灭活病毒
C.过氧乙酸相对分子质量为 D.75%的医用酒精属于非电解质
【答案】(1)3.8
(2) CDE 玻璃棒和胶头滴管 bcde 141.6
(3)AC
(4)ACD
【详解】(1)根据物质的量浓度与质量分数的换算关系式可知此“84消毒液”的物质的量浓度c==3.8 mol/L;
(2)①配制物质的量浓度的溶液,需使用托盘天平称量固体药品,然后用烧杯溶解药品,并用玻璃棒进行搅拌溶解,待溶液冷却后转移至500 mL的容量瓶中,用蒸馏水洗涤烧杯、玻璃棒,洗涤液也转移至容量瓶中,当加水至液面接近刻度线1-2 cm时,改用胶头滴管滴加至凹液面与刻度线相平。故如图所示的仪器中配制溶液需要使用的仪器序号是CDE;还缺少的仪器有玻璃棒和胶头滴管;
②a.容量瓶是准确配制一定体积准确浓度的溶液的仪器,a正确;
b.容量瓶只能用于配制溶液,不能用于贮存溶液,b错误;
c.容量瓶只能配制容量瓶规格的体积的溶液,而不能量取任意体积的溶液,c错误;
d.容量瓶只能配制容量瓶规格的体积的溶液,而不能稀释某一浓度的溶液,d错误;
e.容量瓶不能用来加热溶解固体溶质,e错误;
故合理选项是bcde;
③配制480mLNaClO溶液,必须使用500 mL的容量瓶,所以实际是配制500mL 3.8 mol/LNaClO溶液,需称量NaClO的质量m(NaClO)=3.8 mol/L×0.5 L×74.5 g/mol=141.6 g;
(3)A.定容时俯视刻度线读数,溶液的体积偏小,由于溶质的物质的量不变,因此配制溶液的浓度偏高,A符合题意;
B.转移前,容量瓶内有蒸馏水,不影响溶液的体积及溶质的物质的量,因此对配制溶液的浓度无影响,B不符合题意;
C.未冷却至室温就转移定容,当溶液恢复至室温时,液面低于刻度线,溶液体积偏小,最终导致配制溶液的浓度偏高,C符合题意;
D.定容时水多,用胶头滴管吸出,则会导致配制溶液浓度偏低,D不符合题意;
故合理选项是AC;
(4)A. CH3CH2OH是非电解质,不会发生电离,在水中显中性,故A错误;
B. NaClO具有强氧化性,通过其强氧化性使病毒失活,故B正确;
C. 过氧乙酸的分子式为CH3COOOH,所以其相对分子质量为:12×2+4+16×3=76,故C错误;
D. 医用酒精是75%的酒精,属于混合物,不是电解质,也不是非电解质,D错误;
答案选ACD。
9.过氧化钙是一种安全无毒的固体,难溶于水,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下:
①在溶液中加入;
②在第①步的生成物中加入,反应生成沉淀;
③经过陈化、过滤,水洗得到,再脱水干燥得到。
回答下列问题:
(1)第①步发生的反应为复分解反应,反应的化学方程式为 。
(2)检验是否洗净的方法是 。
(3)生产中可以循环使用的物质是 (填化学式)。
(4)已知在时迅速分解生成CaO和。实验室测定产品中含量的装置如下(夹持装置省略):
若所取产品质量是,测得气体体积为(已换算成标准状况下),则产品中的质量分数为 (用表示);测定过氧化钙的含量也可用重量法测定,此时需要测定的物理量是 。
【答案】(1)
(2)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀,如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净,否则洗涤干净
(3)
(4) 样品质量和反应后固体质量
【分析】第①步生成氯化钙和一水合氨,第②步反应中,氯化钙、双氧水、一水合氨和水反应生成CaO2•8H2O和氯化铵;第③步经过陈化、过滤,水洗得到,再脱水干燥得到;
【详解】(1)第①步中氯化铵和氢氧化钙发生复分解反应生成一水合氨和氯化钙,反应方程式为:;
(2)CaO2•8H2O表面会附着氯化铵,检验洗涤干净方法为:取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加少量硝酸酸化的硝酸银溶液,观察是否产生白色沉淀,如果产生白色沉淀就证明没有洗涤干净,否则洗涤干净;
(3)第②步发生反应:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl,第①步消耗,第②步又生成,故可以循环利用;
(4)设产品中CaO2的质量分数为y,则:
,解得y==;
过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有样品质量和反应后固体质量。
10.MnO2在常温下化学性质非常稳定,但在加热条件下可以体现氧化性或还原性。
Ⅰ.某实验小组计划使用MnO2与浓盐酸制备并收集少量Cl2,实验装置如下所示:
(1)仪器m的名称为 ,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置B的作用为 ,装置F的作用为 。
(3)在实验进行过程中,小组成员观察到装置E中的紫色石蕊试液先变红后褪色,这一现象发生的原因为 。
Ⅱ.实验室中可以利用MnO2碱熔法来制备KMnO4晶体,其步骤如下所示:
①碱熔:在________坩埚中将一定量的KClO3与KOH的混合物用酒精喷灯加热至熔化后,向其中逐步加入MnO2粉末并用铁棒搅拌,待加热至5分钟时关闭酒精喷灯,冷却到室温后可见坩埚中存在墨绿色的块状固体,其中主要成分为K2MnO4与KCl。
②水浸:将坩埚中的块状固体转移至烧杯中,加足量水溶解。
③歧化:向所得的K2MnO4溶液中通入适量的CO2,促使K2MnO4歧化为KMnO4与MnO2.
④过滤:除去溶液中的不溶性物质。
⑤操作X:加热浓缩、冷却结晶、_______、洗涤、干燥。
(4)碱熔过程中,坩埚应选用 坩埚。(填“铁”或“氧化铝”)高温条件下坩埚中发生反应的化学方程式为 ;为了加快水浸时固体的溶解速率,可以采取的措施有 、 (写两条)。
(5)操作X中空缺的内容为 ;使用恒温烘箱对所得的KMnO4晶体进行干燥时,仪器内部温度一般不宜超过120℃,这是由于 。
【答案】(1) 圆底烧瓶
(2) 除氯气中的氯化氢 防倒吸
(3)氯气溶于水生成HCl与HClO,HCl使石蕊变红,HClO有强氧化性,使石蕊褪色
(4) 铁 将块状固体破碎后溶解 使用热水溶解、溶解时用玻璃棒搅拌
(5) 过滤 KMnO4受热易分解
【分析】装置A制备氯气,装置B中的饱和食盐水吸收氯化氢,C干燥氯气,D收集氯气,E装置检验氯水的性质,F装置防倒吸,G装置吸收氯气,防止污染。
【详解】(1)根据装置图,仪器m的名称为圆底烧瓶;装置A中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,发生反应的化学方程式为 。
(2)装置B盛放饱和食盐水,作用为除氯气中的氯化氢;氯气溶于氢氧化钠溶液能倒吸,根据装置F的特点,F的作用为防倒吸;
(3)氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸具有漂白性,石蕊遇酸变红,遇次氯酸褪色,所以在实验进行过程中装置E中的紫色石蕊试液先变红后褪色。
(4)氧化铝能与碱反应,碱熔过程中,坩埚应选用铁坩埚。根据题目信息,高温条件下坩埚中二氧化锰和KClO3与KOH的混合物加热至熔化发生反应生成K2MnO4与KCl,氯元素化合价由+5降低为-1、Mn元素化合价由+2升高为+6,根据得失电子守恒,反应的化学方程式为;将块状固体破碎后溶解、使用热水溶解、溶解时用玻璃棒搅拌都能加快固体溶解
(5)操作X的基本步骤为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故操作X中空缺的内容为过滤;KMnO4受热易分解,使用恒温烘箱对所得的KMnO4晶体进行干燥时,温度不宜过高。
11.黑木耳中含有丰富的人体所必需的铁元素。某研究小组测定黑木耳中铁元素含量,实验方案如下。回答下列问题:
Ⅰ.配制90mL0.1000mol/L K2Cr2O7溶液
(1)选择仪器:所必需的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外,还有 、 。
(2)计算,称量:需用托盘天平称量 gK2Cr2O7固体[M(K2Cr2O7)=294g/mol]。
(3)溶解,恢复到室温、转移、洗涤、定容。定容的操作是:将蒸馏水注入容量瓶,先 ,再改用胶头滴管加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切。
(4)下列操作使结果偏高的是______(填字母)。
A.定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液
C.定容时,俯视刻度线
D.未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
Ⅱ.测定黑木耳中铁元素含量(已知黑木耳提取液中铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在)
步骤一
取112g黑木耳,经灼烧、酸浸制得提取液,加入过量的铜粉
步骤二
过滤,向滤液中加入0.10mol/L酸性K2Cr2O7溶液10mL时,恰好完全反应
(5)“步骤一”中加入过量铜粉的目的是 。
(6)请补充完整步骤二中发生反应的离子反应方程式: 。______Fe2++______+______=______Fe3++______Cr3++______。
(7)实验测得黑木耳中铁元素的质量分数为 。
(8)经灼烧、溶解、过滤、检验四个步骤可确定黑木耳中是否含有铁元素,下列图示装置或原理不能达到实验目的是______(填字母)。
A.图甲将黑木耳灼烧成灰 B.图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释
C.图丙过滤得到滤液 D.图丁检验滤液中是否含有Fe3+
【答案】(1)100mL容量瓶 玻璃棒
(2)2.9
(3)先直接加蒸馏水至离刻度线1~2cm处
(4)C
(5)把Fe3+完全还原为Fe2+
(6)6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
(7)0.3%
(8)A
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液步骤是计算、称量、溶解、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴标签;测定黑木耳中Fe元素含量,黑木耳灼烧成灰,用稀硫酸酸浸取铁元素,滤液中加铜把Fe3+完全还原为Fe2+,再用K2Cr2O7溶液确定Fe2+的物质的量。
【详解】(1)配制90mL0.1000mol/L K2Cr2O7溶液,操作步骤有:计算、称量、溶解并冷却、移液、洗涤、定容、摇匀,根据操作步骤,可知所必需的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外,还有100mL容量瓶、玻璃棒。
(2)选用100mL容量瓶,所以需用托盘天平称量K2Cr2O7固体的质量m=cVM=0.1mol/L×0.1L×294g/mol=2.9g
(3)溶解,恢复到室温、转移、洗涤、定容。定容的操作是:将蒸馏水注入容量瓶,先直接加蒸馏水至离刻度线1~2cm处,再改用胶头滴管加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切。
(4)A.定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体,溶质偏少,浓度偏低,故不选A;
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液,不影响溶液体积和溶质的物质的量,所配溶液的浓度无影响,故不选B;
C.定容时,俯视刻度线,溶液体积偏小,所配溶液的浓度偏高,故选C;
D.未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,溶质偏少,浓度偏低,故不选D;
选C。
(5)铜与Fe3+发生反应Cu+2Fe3+= Cu2++2Fe2+,“步骤一”中加入过量铜粉的目的是把Fe3+完全还原为Fe2+。
(6)步骤二中把Fe2+氧化为Fe3+,Cr元素化合价由+6价降低为+3价、Fe元素化合价由+2升高为+3,发生反应的离子反应方程为6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O。
(7)向滤液中加入0.10mol/L酸性K2Cr2O7溶液10mL时,恰好完全反应,根据反应方程式为n(Fe2+)=6n(K2Cr2O7)=6×0.10mol/L×0.01L=0.006mol,实验测得黑木耳中铁元素的质量分数为 ;
(8)A.图甲将黑木耳灼烧成灰应该在坩埚中进行,故选A;
B.在烧杯中用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释,并用玻璃棒搅拌,故不选B;
C.过滤法除去木耳灰中固体杂质得到滤液,故不选C;
D. Fe3+与KSCN溶液反应变红,图丁检验滤液中是否含有Fe3+,故不选D;
选A。
12.某种天然碱的化学式为,某实验小组欲测定该天然碱中与的比例,进行了如下实验。回答下列问题
(1)配制一定物质的量浓度的稀盐酸溶液。
①若要配制250mL稀盐酸,需量取的浓盐酸 (计算结果保留1位小数)。
②配制溶液过程中,下列关于容量瓶的操作,正确的是 (填字母,下同)。
A.检验容量瓶是否漏水 B.定容
C.转移 D.摇匀
③下列情况会使所配溶液浓度偏低的是 。
A.容量瓶清洗后,未经过干燥处理
B.转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒
C.溶液未经冷却直接倒入容量瓶中
D.摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切
(2)取一定质量该天然碱溶于水,逐滴加入稀盐酸,溶液中的物质的量与加入的物质的量关系如图所示。
① ;
②P点处溶液中 ;
③若Q点时溶液体积为5L,则溶液中的浓度为 ;
④“M→N”过程中发生反应的离子方程式是 。
【答案】(1) 2.1 C BD
(2) 1:2 2:1
【分析】(2)天然碱溶于水,加入稀盐酸先发生①Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,当碳酸钠完全转化为碳酸氢钠后,继续加入稀盐酸发生②NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑,根据图像可知,MN发生反应①,NQ发生反应②。
【详解】(1)①据稀释原理,要配制250mL0.10mol/L稀盐酸,设需量取12mol/L的浓盐酸VmL,则有250×0.10=V×12,解得V=2.1;
A.检验容量瓶是否漏水,应往瓶内加入一定量的水,塞好瓶塞,用食指摁住瓶塞,另一只手托住瓶底,倒立过来观察瓶塞周围是否漏水,若不漏水,将瓶正立并将瓶塞旋转180º后,再把瓶倒立过来,再检查是否漏水,经检查不漏水的容量瓶才能使用,故A错误;
B.定容时视线应平视,故B错误;
C.转移时用玻璃棒引流,且玻璃棒下端靠在刻度线之下,故C正确;
D.摇匀时盖上容量瓶的瓶塞,左手掌心托住瓶底,右手食指紧按住瓶塞,进行上下颠倒摇匀,故D错误;
故答案为:C;
③A.容量瓶清洗后,未经过干燥处理,不影响定容时溶液的体积,对所配溶液浓度无影响,故A错误;
B.转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒,会使溶质损失,所配溶液浓度偏低,故B正确;
C.溶液未经冷却直接倒入容量瓶中,会导致溶液体积偏小,所配溶液浓度偏高,故C错误;
D.摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切,会导致溶液体积偏大,所配溶液浓度偏低,故D正确;
故答案为:BD;
(2)①MN段发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,消耗氯化氢的物质的量为1mol,生成n(NaHCO3)=1mol,原溶液中n(Na2CO3)=1mol,NQ段发生NaHCO3+HCl= NaCl+H2O+CO2↑,该段消耗氯化氢的物质的量为3mol,消耗NaHCO3的物质的量为3mol,则原溶液中碳酸氢钠的物质的量为2mol,所以天然碱中碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量之比为1:2,即a:b=1:2;
②溶液中钠离子和氯离子未参与反应,n(Na+)=1×2+2=4mol,n(Cl-)=2mol, P点处溶液中c(Na+):n(Cl-)=4:2=2:1;
③Q点碳酸氢钠与盐酸恰好完全反应,溶质只有氯化钠,根据原子守恒可知,n(Na+)=4mol,溶液体积为5L,则溶液中c(Na+)=;
④上分析可知,“M→N”过程中发生的是Na2CO3与盐酸1:1的反应,反应的离子方程式是。
13.元素的价类二维图是学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。下图是钠的价类二维图:
请回答以下问题:
(1)钠是一种活泼性很强的金属,实验室将金属钠保存在 中。
(2)二维图中缺失的物质类别为 。①表示某种淡黄色固体,且能做供氧剂,该固体的电子式为 。
(3)把金属钠放入硫酸铜溶液中,观察到有蓝色沉淀和气体生成,写出发生反应的总离子方程式: 。
(4)Na2O2是中学化学常用的强氧化剂,除了能与CO2、H2O反应外,还可与其他还原剂如H2发生反应。化学兴趣小组为探究Na2O2与H2的反应,设计了如图所示装置进行实验。(碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物)
①上述装置中,碱石灰的作用是
②装置乙为启普发生器,若要使制取氢气的反应停止,应进行的操作是 。
③实验过程中观察到Na2O2熔化后,很快变成白色粉末,但干燥管内无水硫酸铜并未变成蓝色。则Na2O2与H2反应的化学方程式为 ,将产物放入含有酚酞的溶液中若 (填现象),说明Na2O2没有完全反应。
④出于实验安全考虑,实验结束时 (填字母)。
A.应先关闭活塞b,再移去酒精灯
B.应先移去酒精灯,再关闭活塞b
C.A、B均可以
【答案】(1)煤油或石蜡油
(2) 盐
(3)
(4) 吸收氯化氢和水蒸气 关闭活塞b 产生气泡,溶液红色变浅或褪色 B
【分析】由题干价类二维图可知,NaCl、Na2CO3、NaHCO3均为盐类,故二维图中缺失的物质类别为盐,①为钠的氧化物即Na2O或者Na2O2,(4)由实验装置图可知,装置甲为H2与Na2O2反应的发生装置,无水硫酸铜为检验反应是否产生水,乙装置为制备H2的发生装置,原理为Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑,碱石灰为干燥H2,以免干扰生成物H2O的检验,据此分析解题。
【详解】(1)钠是活泼的金属,易和水、氧气反应,钠的密度大于煤油的密度,所以金属钠放在煤油或者石蜡油中保存,故答案为:煤油或者石蜡油;
(2)
已知NaCl、Na2CO3、NaHCO3均属于钠盐,则二维图中缺失的物质类别为盐,二维图中缺失①中某种淡黄色固体能做供氧剂,为过氧化钠,化学式为:Na2O2,其电子式为:,故答案为:盐;;
(3)若把金属钠放到硫酸铜溶液中,钠与水剧烈反应:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑,氢氧化钠能与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠:Cu2++2OH-═Cu(OH)2↓,总反应为:,故答案为:;
(4)①氯化氢具有挥发性,制取的氢气中含有水和HCl,二者都干扰实验,需要用碱石灰吸收;滴加少量的氯化铜溶液,铁与置换出的铜形成原电池,可以加快反应速率,故答案为:吸收氯化氢和干燥气体;
②装置乙为启普发生器,若要使制取氢气的反应停止,应进行的操作是关闭活塞b,产生的少量H2能使稀盐酸和锌粒分离,反应停止,故答案为:关闭活塞b;
③Na2O2熔化后,很快变成白色粉末,但干燥管内无水硫酸铜并未变成蓝色.则Na2O2与H2反应的化学方程式为:Na2O2+H22NaOH,过氧化钠能与水反应产生O2,且Na2O2具有漂白性能使红色溶液褪色,故将产物放入含有酚酞的溶液中若产生气泡,溶液红色变浅或褪色,说明Na2O2没有完全反应,故答案为:Na2O2+H22NaOH;产生气泡,溶液红色变浅或褪色;
④根据实验的操作:实验开始时,先打开a、b产生氢气,一段时间后将空气完全排出,检验氢气的纯度,再点燃酒精灯,避免发生爆炸,当关闭b时,装置中不再产生氢气,则空气会从干燥管进入大试管,导致氢气纯度不足,可能会发生爆炸,所以应该先撤去酒精灯,然后再关闭b,故答案为:B。
14.铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,易溶于水,在KOH浓溶液中溶解度较低,在酸性或中性溶液中不稳定,在碱性溶液中较稳定且碱性越强越稳定。某实验小组设计如图装置制备Na2FeO4,再经过后续操作将Na2FeO4转化为K2FeO4.根据所学知识回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置A中盛装浓盐酸的仪器名称为 ,装置B中盛装的液体为 。
(3)向装置C中通入的Cl2不能过量,原因是 。
(4)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(5)高铁酸钾(K2FeO4)是水处理过程中的一种新型综合型的水处理剂。高铁酸钾具有强氧化性,在净水过程中可生成Fe(OH)3胶体,高铁酸钾用作水处理剂的理由是 。
(6)二氧化氯是一种高效消毒剂。工业制备ClO2的反应为:2NaClO3+4HCl=ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl
①用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
②常温常压下,若ClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-,ClO2的消毒能力是等质量Cl2的 倍(保留1位小数)。
【答案】(1)
(2) 分液漏斗 饱和NaCl溶液
(3)防止氯气过量使溶液碱性减弱,造成Na2FeO4的损失
(4)
(5)K2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒,在反应中生成的氢氧化铁胶体具有吸附性可净水
(6) 2.6
【分析】由题给实验装置图可知,装置A中浓盐酸与二氧化锰固体在加热条件下反应制备氯气,浓盐酸具有挥发性,制得的氯气中混有的氯化氢会干扰反应,装置B中盛有的饱和氯化钠溶液用于除去氯化氢气体,装置C中氯气与过量的氢氧化钠溶液、硝酸铁反应制备高铁酸钠,装置D中氢氧化钠溶液用于吸收氯气,防止污染空气,据此分析回答问题。
【详解】(1)装置A为Cl2的发生装置,浓盐酸与二氧化锰固体加热反应制备氯气,发生反应的离子方程式为:,故答案为:;
(2)①装置A中盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
②由分析可知,装置B中盛装的液体为饱和NaCl溶液,故答案为:饱和NaCl溶液;
(3)向装置C中通入的Cl2不能过量,原因是为了防止氯气过量使溶液碱性减弱,造成Na2FeO4的损失,故答案为:防止氯气过量使溶液碱性减弱,造成Na2FeO4的损失;
(4)装置D为氯气和氢氧化钠反应,生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的化学方程式为:Cl2+2NaOH=NaOH+NaClO+H2O,故答案为:Cl2+2NaOH=NaOH+NaClO+H2O;
(5)高铁酸钾用作水处理剂是由于K2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒,在反应中生成的氢氧化铁胶体具有吸附性可净水,故答案为:K2FeO4具有强氧化性可杀菌消毒,在反应中生成的氢氧化铁胶体具有吸附性可净水;
(6)
①工业制备ClO2的反应为:2NaClO3+4HCl=ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl,氯化氢被氧化为氯气,氯酸钠被还原为二氧化氯,用单线桥表示电子转移的方向和数目为:,故答案为:;
②设ClO2和Cl2均为mg,则n(ClO2)=,被还原为Cl-转移电子数,n(Cl2)=,被还原为Cl-转移电子数,则,故答案为:2.6。
15.绿矾加热至高温分解,生成一种金属氧化物和两种酸性氧化物及水,某研究性学习小组用如图所示装置(夹持装置略去)对绿矾进行焙烧,并检验其焙烧产物。
请回答:
(1)组装好实验装置后,要进行的下一步操作是 ;装置B的名称是 。
(2)装置的作用是 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.为了让实验结果更准确,实验开始前应先通一段时间的,以排尽装置中的空气
B.装置B中所加的试剂为碱石灰
C.为了检验另一种酸性氧化物,装置中的溶液可以是品红溶液、溶液、溶液或酸性溶液
D.装置中的溶液可用溶液代替
(4)绿砜焙烧分解后的金属氧化物常用作油漆的红色颜料,写出该条件下绿砜受热分解的化学方程式 。
(5)装置中溶液浓度为,现需配制溶液,其过程如下(未排序)
①将已恢复至室温的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中;
②盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒、摇匀;
③用天平称取产品放入烧杯中,加入水充分搅拌、溶解;
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将每次洗涤液转入容量瓶中,轻轻振荡:
⑤定容:用胶头滴管滴加至凹液面和刻度线相切:
⑥将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签:
实验操作顺序依次为 (填序号)。配制过程中,下列情况会引起溶液浓度偏大的是 。
A.溶解过程中有少量液体溅出烧杯
B.定容时俯视刻度
C.定容后发现液面高于刻度线后,用滴管吸出少量溶液
D.容量瓶刚用蒸馏水洗过
【答案】(1)检查装置的气密性 (球形)干燥管
(2)检查产物中有生成
(3)AD
(4)
(5) ③①④⑤②⑥ B
【分析】绿矾加热至高温分解,生成一种金属氧化物和两种酸性氧化物及水,根据元素守恒,可知生成的两种酸性氧化物是二氧化硫、三氧化硫。用无水硫酸铜检验水、用氯化钡溶液检验三氧化硫,用品红溶液检验二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收尾气,防止污染。
【详解】(1)该装置涉及气体的检验,为防止装置漏气,组装好实验装置后,要进行的下一步操作是检查装置的气密性;根据装置图,装置B的名称是球形干燥管。
(2)三氧化硫能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸,所以装置的作用是检查产物中有生成;
(3)A.为了防止氧气参与反应,干扰试验,实验开始前应先通一段时间的,以排尽装置中的空气,故A正确;
B.装置B的作用是检验水的生成,所加的试剂应该为无水硫酸铜,故B错误;
C.装置中的溶液检验二氧化硫,二氧化硫与双氧水反应没有现象,装置中的溶液不能是溶液,故C错误;
D.装置中的溶液的作用是吸收二氧化硫等酸性尾气,可用溶液代替,故D正确;
选AD。
(4)绿砜焙烧分解后的金属氧化物常用作油漆的红色颜料,可知反应生成Fe2O3,生成的两种酸性氧化物分别是二氧化硫、三氧化硫,该条件下绿砜受热分解的化学方程式为。
(5)
配制氢氧化钠溶液的步骤有:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,具体操作为:用天平称取产品放入烧杯中,加入水充分搅拌、溶解;将已恢复至室温的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中;用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将每次洗涤液转入容量瓶中,轻轻振荡:定容:用胶头滴管滴加至凹液面和刻度线相切:盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒、摇匀;将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签:实验操作顺序依次为③①④⑤②⑥。
A.溶解过程中有少量液体溅出烧杯,溶质偏少,所配溶液浓度偏小,故不选A;
B.定容时俯视刻度,溶液体积偏小,所配溶液浓度偏大,故选B;
C.定容后发现液面高于刻度线后,用滴管吸出少量溶液,溶质偏少,所配溶液浓度偏小,故不选C;
D.容量瓶刚用蒸馏水洗过,对所配溶液的浓度无影响,故不选D;
选B。
16.某化学兴趣小组设计如下装置探究过氧化钠与水的反应。回答下列问题:
Ⅰ.探究反应热效应
ⅰ.连接装置,检验气密性。
ⅱ.加入,打开传感器采集数据。
ⅲ.打开恒压滴液漏斗活塞,滴加试剂,固体完全消失,溶液先变红后褪色,测得反应过程中溶液的最高温度为。
(1)过氧化钠中含有的化学键类型有 。
(2)过氧化钠与水反应的离子方程式为 。
(3)计算实验所得溶液的物质的量浓度约为 (反应前后溶液体积变化忽略不计)。
Ⅱ.探究ⅲ中溶液褪色原理
查阅资料 酚酞褪色可能与温度、碱浓度及有关。
提出假设
假设1 氢氧化钠浓度过高使得酚酞褪色
假设2 体系温度过高使得酚酞褪色
假设3 反应体系中生成了,使得酚酞漂白褪色
实验验证 按照下表设计四组探究实验。
(4)完成表格中的填空
实验序号
操作
现象
结论
1
取① ,滴加2~3滴酚酞。
溶液变红色,一段时间后褪色
假设1成立
2
取溶液,滴加2~3滴酚酞。
溶液变红色,一段时间后不褪色
3
取溶液,滴加2~3滴酚酞,② 。
溶液变红色,一段时间后不褪色
假设2不成立
4
取溶液,滴加2~3滴酚酞,再滴入溶液
③
假设3成立
(5)提出异议 某同学认为还可能存在氧气使酚酞漂白的可能性。设计实验5:取溶液,滴加2~3滴酚酞, (填操作及现象),证明该假设不成立。
【答案】(1)离子键、非极性共价键
(2)
(3)
(4) 1mol/L的氢氧化钠 升高温度至 溶液变红色,一段时间后褪色
(5)通入氧气,溶液不褪色
【分析】含有酚酞的水中加入过氧化钠后,溶液先红后褪色,探究氢氧化钠浓度对酚酞褪色的影响,应该选用与原实验浓度相等的氢氧化钠溶液进行对照;探究温度对酚酞褪色的影响,应把温度升高到与原实验温度相同。
【详解】(1)过氧化钠是离子化合物,由Na+、 构成,含有的化学键类型有离子键、非极性共价键。
(2)过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的离子方程式为;
(3)的物质的量为,根据钠元素守恒,生成氢氧化钠的物质的量为0.02mol,所得溶液的体积约为0.02L,所得溶液的物质的量浓度约为。
(4)根据控制变量法,选用与(3)中相同浓度的氢氧化钠溶液,所以应该取1mol/L的氢氧化钠溶液,滴加2~3滴酚酞,溶液变红色,一段时间后褪色;取溶液,滴加2~3滴酚酞,溶液变红色,一段时间后不褪色,证明氢氧化钠浓度过高使得酚酞褪色。
取溶液,滴加2~3滴酚酞,②升高温度至,溶液变红色,一段时间后不褪色,证明不是因为体系温度过高使得酚酞褪色。
取溶液,滴加2~3滴酚酞,再滴入溶液,溶液变红色,一段时间后褪色,证明反应体系中生成了,使得酚酞漂白褪色。
(5)提出异议 某同学认为还可能存在氧气使酚酞漂白的可能性。设计实验5:取溶液,滴加2~3滴酚酞,通入氧气,溶液不褪色,证明该假设不成立。
17.铁元素是构成人体必不可少的元素之一,缺铁会造成缺铁性贫血,影响人体的健康和发育。一个体重为 50 kg 的健康人体内约含2g铁元素,这2g 铁元素在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。
(1)以下为铁元素形成的几种微粒,其中只有还原性的是 (填标号)。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)缺铁性贫血患者应补充亚铁盐。硫酸亚铁是一种常见的补铁药物,某兴趣小组为了检验硫酸亚铁补血剂的成分并测定铁元素的含量,设计如下实验(假设反应过程中无铁元素损耗)。
(Ⅰ)成分探究:小组成员发现硫酸亚铁(FeSO47H2O)补血剂外面的糖衣是红色的,里面是淡蓝绿色固体,甲同学对其组成进行如下探究,请完成下面探究过程:
实验探究
实验操作及现象
结论分析
探究一
将淡蓝绿色固体溶解于盐酸中,取上层清液2份:
①份液中 ,说明含有
②另1份溶液中 ,说明含有Fe2+,不含Fe3+
证明淡蓝绿色固体为FeSO47H2O
探究二
将红色物质研成粉末,滴加盐酸,无明显变化,再滴加 溶液,无明显现象
证明红色物质不是Fe2O3
结合实验,推测糖衣的作用是 。
(Ⅱ)含量测定:
①操作a需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、 。
②写出Fe2O3的一种用途: 。
③若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为 g。
【答案】(1)A
(2) 滴加盐酸无明显现象,再滴加 BaCl2溶液产生白色沉淀 滴加KSCN溶液,溶液颜色不变,再滴加氯水,溶液变为红色 KSCN 防止Fe2+被氧化 烧杯、漏斗 作红色颜料
【分析】(2)为了检验硫酸亚铁补血剂的成分并测定铁元素的含量,进行相关探究,探究一是证明淡蓝绿色粉末为FeSO47H2O,即证明含硫酸根离子,以及证明含有的铁元素是二价而不是三价;探究二是证明证明红色物质不是Fe2O3,即需要检验其不含有Fe3+;最后进行铁元素的含量测定:取补血剂研细后,加入盐酸,进行过滤,对滤液中的Fe2+用Cl2氧化为Fe3+,加入碱,得到氢氧化铁,最后进行灼烧得到氧化铁,通过氧化铁的质量可以计算铁元素的质量,进而计算铁元素的质量;
【详解】(1)只有还原性的微粒元素的化合价处于最低价,在选项中,Fe的化合价为0价,处于最低价,只有还原性,故答案为A;
(2)(Ⅰ)探究一:①一份中需要检验含有硫酸根,故需要进行的操作是滴加盐酸无明显现象,再滴加 BaCl2溶液产生白色沉淀;
②另一份则需要检验铁元素的价态,根据结论:含有Fe2+,不含Fe3+,则需要进行的操作是滴加KSCN溶液,溶液颜色不变,再滴加氯水,溶液变为红色;
探究二是证明红色物质不是Fe2O3,故将红色物质研成粉末,滴加盐酸,无明显变化,再滴加KSCN溶液,无明显现象,说明证明红色物质不是Fe2O3;
故可以推测红色糖衣的作用是防止Fe2+被氧化;
(Ⅱ) ①操作a是过滤,需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗;
②Fe2O3是红棕色粉末,一种用途是可以做红色颜料;
③最终得到bgFe2O3,bgFe2O3中含有的铁元素的质量为=g,则每片每片补血剂含铁元素的质量为g=g。
18.实验室用如下装置制取氯气,并用氯气进行实验。回答下列问题:
(1)中盛有浓盐酸,中盛有,写出反应的离子方程式: 。
(2)中放入浓的目的是 。
(3)中为红色干布条,中为红色湿布条,可观察到的现象是 ,对比和中现象的差异可得出的结论是 。
(4)处的现象是 。
(5)用化学方程式写出处尾气吸收装置中的反应原理 。
(6)家庭中常用消毒液(主要成分)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下图
注意事项:
1.本品对棉织品有漂白作用,对金属制品有腐蚀作用。
2.密封保存,请勿与洁厕灵同时使用。
3.保质期为一年。
①消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是 。
②需“密闭保存”的原因是 。
(7)工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备,写出反应的化学方程式: 。
【答案】(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)除去氯气中的水蒸气
(3) E中红色布条不褪色,F中红色布条褪色 干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性
(4)棉花团变蓝
(5)
(6) 次氯酸钠与盐酸反应生成氯气,氯气有毒 次氯酸钠能与空气中的二氧化碳和水反应生成,见光易分解,使消毒液失效
(7)
【详解】(1)浓盐酸与二氧化锰加热反应生成氯气,离子方程式为;
故答案为:;
(2)根据实验装置图知,浓的作用是除去氯气中的水蒸气;
故答案为:除去氯气中的水蒸气;
(3)可观察到的现象是中红色布条不褪色,F中红色布条褪色,对比和F中现象的差异可得出的结论是干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性;
故答案为:①E中红色布条不褪色,F中红色布条褪色
②干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性
(4)生成的氯气与碘化钾溶液反应生成单质碘,淀粉遇碘变蓝,所以处的现象是棉花团变蓝。
故答案为:棉花团变蓝
(5)一般用氢氧化钠溶液吸收氯气;
故答案为:
(6)消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是需“密闭保存”的原因是次氯酸钠与空气中的二氧化碳和水反应生成,见光易分解,使消毒液失效;
故答案为:①次氯酸钠与盐酸反应生成氯气,氯气有毒
②次氯酸钠能与空气中的二氧化碳和水反应生成,见光易分解,使消毒液失效
(7)亚氯酸钠中氯元素化合价为价,,氯元素的化合价由价升高到价, ,氯元素的化合价由价降低到价,在反应中既是氧化剂又是还原剂,根据得失电子守恒,配平化学方程式为;
故答案为:
19.过氧化钠是实验室中的常用试剂,该试剂保存不当时易变质。某学习小组对实验室中长期放置的“过氧化钠”进行实验探究,请回答下列问题。
Ⅰ.探究试剂的组成
实验小组成员取出该标有“过氧化钠”试剂瓶中的试剂,观察其外部特征:主要为块状、白色,用研钵捣碎块状物,可观察到内部呈淡黄色。已知:长期置露在空气中的比更稳定。
(1)上述试剂外层显白色的物质组成可能是:
猜想1:只有NaOH;
猜想2:只有;
猜想3: 。
(2)设计实验验证并得出结论
【限用试剂:溶液、NaCl溶液、溶液】
序号
实验步骤
实验现象
结论或解析
①
a.取少量上述白色物质,加入到盛有稀盐酸的试管中。
。
“猜想1”不成立。
②
b.取少量上述白色物质溶于水,向其中加入过量的 。
产生白色沉淀。
涉及的离子反应方程式 。
c.过滤步骤b所得的混合物,向滤液中滴加几滴酚酞试液。
溶液不变红。
成立。
Ⅱ.另取质量为mg的上述“过氧化钠”试剂,用下图装置测定过氧化钠的纯度。
(3)装置甲中发生反应的化学方程式 。
(4)装置乙的作用是 。
(5)待装置丁中液面与装置丙中液面高度相同时,将测得量筒中水的体积折算成氧气的质量为ng,则混合物中过氧化钠的纯度是 (用含m、n的代数式表示)。
【答案】(1)既有NaOH又有
(2) 有气泡产生 溶液 猜想2
(3)
(4)吸收过量的
(5)
【分析】实验I:白色固体的成分可能为单一组分,也可能两者均有,故猜想3为:既有NaOH又有。根据表格中实验,可验证单一组分的成分。
II:甲中二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,乙中氢氧化钠溶液吸收过量的,丙中排水法收集氧气,丁中排出水的体积即为生成氧气的体积,读数时需要保持丙和丁中液面相平。
【详解】(1)根据分析,猜想3为:既有NaOH又有;
(2)①取少量上述白色物质,加入到盛有稀盐酸的试管中,若有气泡产生,说明存在,猜想1不成立;
②取少量上述白色物质溶于水,向其中加入过量的溶液,产生白色沉淀,发生的离子反应为:,试剂不选用溶液,因其可能干扰后续NaOH的检验;过滤步骤b所得的混合物,向滤液中滴加几滴酚酞试液,溶液不变红,说明不存在NaOH,猜想2成立;
(3)装置甲中二氧化碳与过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气,发生反应的化学方程式:;
(4)装置乙的作用是:吸收过量的;
(5)根据可找出关系式:,根据题意,折算成氧气的质量为ng,则混合物中过氧化钠的纯度是:。
20.某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与盐酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为,他们设计如图装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题:
(1)用化学方程式表示漂白粉在空气中的漂白(工作)原理 。
(2)该实验中A部分的装置是 (填字母)。
(3)装置B中饱和食盐水的作用是 。
(4)装置C中的实验现象是 。
(5)实验结束时发现装置中有色布条并没有褪色,此时取下装置,加入少量蒸馏水,塞紧塞子振荡,有色布条褪色,写出有色布条褪色的原因是: (用化学方程式说明)。
(6)装置作用是吸收尾气,实验结束后为了检验溶液中含有,请写出实验方案: 。
(7)对于反应也可以制备,若在标准状况下制得44.8L的,转移电子数目为 。
【答案】(1)
(2)b
(3)除去Cl2中的HCl气体
(4)导管口有气泡,溶液变蓝
(5),HClO漂白有色布条
(6)取少量反应后的溶液于试管中,加入HNO3酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl-
(7)4NA
【分析】漂白粉与盐酸溶液反应可制取氯气,通过饱和食盐水吸收氯气中挥发出的HCl,氯气与淀粉碘化钾溶液反应,溶液变蓝,通入浓硫酸,干燥氯气,干燥的氯气不能使有色布条褪色,氯气通入氢氧化钠溶液吸收尾气,防止空气污染。
【详解】(1)漂白粉使用时,在溶液中Ca(ClO)2与溶解在水中的CO2发生反应:。
(2)在装置A中,漂白粉与盐酸混合加热制取氯气,由于反应条件是加热,反应物的状态是固体与液体混合物,因此应该选用装置b。
(3)装置A反应后有挥发出的HCl气体,在装置B中放饱和食盐水可以除去Cl2中的HCl气体。
(4)在装置C中,Cl2与溶液中的KI会发生反应:,I2遇淀粉溶液变为蓝色,因此在装置B中观察到的实验现象是导管口有气泡,溶液变蓝。
(5)实验结束时发现装置E中有色布条并没有褪色,此时取下E装置,加入少量蒸馏水,塞紧塞子振荡,有色布条褪色,有色布条褪色是由于Cl2与加入的水发生反应:,生成的HClO有强氧化性,能将有色布条氧化漂白。
(6)实验结束后,可根据AgCl是既不溶于水,也不溶于酸的性质检验溶液中含有Cl-,实验方案是取少量反应后的溶液于试管中,加入HNO3酸化的AgNO3溶液,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有Cl-。
(7)反应中Cl元素由-1价上升到0价,若在标准状况下制得44.8L的,n()=2mol,转移了4mol电子,数目为4NA。
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专题13 实验探究题强化训练
1.“84”消毒液与溶液反应可以制取氯气,反应的化学方程式为。为探究氯气的性质,某同学设计了如下所示的实验装置。
请回答下列问题:
(1)在该实验中,制取氯气的装置是 (填字母)。
(2)装置B、C中依次放的是干燥的红色布条和湿润的红色布条,实验过程中该同学发现装置B中的布条也褪色,其原因可能是 ,请提出合理的改进方法 。
(3)D中的现象是 ,反应的离子方程式为 ,分离D中液体的方法是 。
(4)氯气通入饱和溶液能产生无色气体,已知酸性:盐酸>碳酸>次氯酸,该实验证明与反应的产物中含有 。
2.某班同学用如下实验探究Fe2+、Fe3+的性质。回答下列问题:
(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体,均配制成0.1 mol/L的溶液。为防止Fe2+被氧化,FeCl2溶液中需加入 反应的化学方程式为 。
(2)甲组同学取2 mL FeCl2溶液,加入1滴KSCN溶液,再加入几滴氯水,溶液变红,说明Cl2可将Fe2+氧化。乙组同学认为甲组的实验不够严谨,该组同学在2 mLFeCl2溶液中先加入0.5 mL煤油,再于液面下依次加入1滴KSCN溶液和几滴氯水,溶液变红,煤油的作用是 。
(3)丙组同学取5 mL 0.1 mol/LKI溶液,加入6 mL 0.1 mol/LFeCl3溶液混合。分别取2 mL此溶液于3支试管中进行如下实验:
①第一支试管中加入1滴淀粉溶液,溶液显 色;
②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液,生成蓝色沉淀;
③第三支试管中加入1滴KSCN溶液,溶液变红。
实验②检验的离子可能是 (填离子符号);写出KI与FeCl3反应的离子方程式 。
3.我国化工专家侯德榜曾为世界制碱工业作出了突出贡献。“侯氏制碱法”是食盐、氨气、二氧化碳等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。其生产过程用化学方程式(含某些副反应)可简要表示为:
①
②
③___________
④
(1)“侯氏制碱法”生产过程中没有涉及到的反应类型是
A.氧化还原反应 B.化合反应 C.分解反应 D.复分解反应 E.离子反应
(2)第②步得到的NaHCO3中往往含有少量的NH4HCO3,但这并不会影响产品Na2CO3的纯度,原因是 。
(3)第③步是将NaHCO3固体进行加热获得纯碱的过程,请写出其发生的化学反应方程式 ;实验室灼烧NaHCO3固体时选用的仪器有三脚架、坩埚、坩埚钳、 和酒精灯。
(4)若纯碱中含有NaHCO3杂质,为测定试样中纯碱的质量分数,用如图中的装置进行实验。主要实验步骤如下:用电子天平准确称量出干燥试管的质量为20.62克,然后称取4.00克已研碎的纯碱样品并放入干燥的试管中。用酒精灯加热,待充分反应并冷却后,在天平上称出试管和碳酸钠的质量24.00克,该试样中纯碱的质量分数为 。
(5)在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法,该班同学踊跃提出看法,其中不合理的是___________。
①用pH试纸检验,pH大的是Na2CO3
②取等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3
③取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3
④取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3
⑤取等量的溶液于两支试管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
⑥取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
A.①② B.③⑥ C.④⑤ D.②⑤
4.作为一种广谱型的消毒剂,将逐渐用来取代,成为自来水的消毒剂。已知是一种易溶于水的气体,实验室制备的原理是用亚氯酸钠固体与氯气反应:,下图是实验室用于制备和收集一定量纯净的的装置(某些夹持装置和垫持用品已省略),其中E用于除去中的未反应的。
(1)仪器P的名称是 。
(2)写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式: 。
(3)B装置中所盛试剂是 ;C装置所起的作用是 。
(4)为了验证C装置中出来的氯气的氧化性,将氯气通入备用的溶液中,然后检验反应后溶液中是否含有。检验的方法是:取少量反应后溶液于试管中,先加入足量的 至无明显现象,然后再加入少量 溶液,有白色沉淀生成,说明含有。
(5)F为收集装置,应选用的装置是 (填序号),其中与E装置导管相连的导管口是 (填接口字母)。
5.某兴趣小组为认识铁及其化合物的性质、分散系的性质做了如图一组综合实验,根据实验流程回答相关问题。
(1)请写出与①反应的离子方程式: 。
(2)物质②为 (填名称)。
(3)向溶液中滴加NaOH溶液最终生成悬浊液,该过程的现象为 ,此过程中发生的氧化还原反应为 (用化学方程式表示),制备氢氧化亚铁时为了较长时间观察到氢氧化亚铁的颜色,可选择如下 装置。
(4)将饱和溶液滴入沸水中,并继续煮沸至液体呈红褐色,制得分散系③为 ,该反应化学方程式为: 。它与溶液、悬浊液的本质区别是 。
6.ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对ClO2 制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)安装F中导管时,应选用图2中的 。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。若标况下生成11.2L Cl2,该反应对应的电子转移数目为 。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式 ,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是 。
(6)若ClO2气体做消毒剂后转化为Cl−,则其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的 倍(保留1位小数)。
7.已知三氯化铁的熔点为306℃,沸点为315℃,易升华且易溶于水。某小组同学欲制备FeCl3并对其性质进行研究。
(1)该小组同学先用Cl2与Fe反应得到FeCl3,该反应的方程式为 。
(2)该小组同学又对无水FeCl3能否分解产生Cl2,进行了如图实验探究。
甲同学认为装置B中湿润的淀粉-KI试纸变蓝即可证明无水FeCl3能分解产生Cl2,乙同学认为不能得出此结论,理由是 (用离子方程式表示,答出一点即可)。
(3)乙同学提出了改进意见,用如图所示装置进行实验:
①装置F中饱和食盐水的作用是 ;
②加热一段时间后,装置G中的试纸 (填现象),说明FeCl3已经开始分解了。
③实验结束后,取装置D中残留固体溶于稀盐酸中,向所得溶液中加入 (填化学式)溶液,若观察到 ,说明FeCl3未分解完全。
8.某“消毒液”是一种以NaClO为主的高效消毒剂,被广泛用于宾馆、旅游、医院、食品加工行业、家庭等的卫生消毒,某“消毒液”瓶体部分标签如图所示,该“消毒液”通常稀释100倍(体积之比)后使用,请回答下列问题:
××消毒液
【有效成分】NaClO
【规格】
【有效成分】24%
【密度】
(1)此“消毒液”主要溶质的物质的量浓度约为 mol/L(计算结果保留一位小数,下同)。
(2)该同学参阅读该“消毒液”的配方,欲用NaClO固体配制480mL含NaClO质量分数为24%的消毒液。
①如下图所示的仪器中配制溶液需要使用的是 (填仪器序号),图中还缺少的玻璃仪器是 。
②下列操作中,容量瓶不具备的功能是 (填序号)。
a.配制一定体积准确浓度的标准溶液 b.长期贮存溶液
c.测量容量瓶规格以下的任意体积的溶液 d.准确稀释某一浓度的溶液
e.用来加热溶解固体溶质
③请计算该同学配制此溶液需称取称量NaClO固体的质量为 g。
(3)若实验遇下列情况,导致所配溶液的物质的量浓度偏高是
A.定容时俯视刻度线 B.转移前,容量瓶内有蒸馏水
C.未冷至室温就转移定容 D.定容时水多用胶头滴管吸出
(4)国家卫健委公布的新型冠状病毒肺炎诊疗方案指出,乙醚、75%的医用酒精、含氯消毒剂、过氧乙酸()、氯仿等均可有效灭活病毒。对于上述化学药品,下列说法错误的是___________。
A.(酒精)在水中显酸性 B.通过氧化灭活病毒
C.过氧乙酸相对分子质量为 D.75%的医用酒精属于非电解质
9.过氧化钙是一种安全无毒的固体,难溶于水,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下:
①在溶液中加入;
②在第①步的生成物中加入,反应生成沉淀;
③经过陈化、过滤,水洗得到,再脱水干燥得到。
回答下列问题:
(1)第①步发生的反应为复分解反应,反应的化学方程式为 。
(2)检验是否洗净的方法是 。
(3)生产中可以循环使用的物质是 (填化学式)。
(4)已知在时迅速分解生成CaO和。实验室测定产品中含量的装置如下(夹持装置省略):
若所取产品质量是,测得气体体积为(已换算成标准状况下),则产品中的质量分数为 (用表示);测定过氧化钙的含量也可用重量法测定,此时需要测定的物理量是 。
10.MnO2在常温下化学性质非常稳定,但在加热条件下可以体现氧化性或还原性。
Ⅰ.某实验小组计划使用MnO2与浓盐酸制备并收集少量Cl2,实验装置如下所示:
(1)仪器m的名称为 ,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)装置B的作用为 ,装置F的作用为 。
(3)在实验进行过程中,小组成员观察到装置E中的紫色石蕊试液先变红后褪色,这一现象发生的原因为 。
Ⅱ.实验室中可以利用MnO2碱熔法来制备KMnO4晶体,其步骤如下所示:
①碱熔:在________坩埚中将一定量的KClO3与KOH的混合物用酒精喷灯加热至熔化后,向其中逐步加入MnO2粉末并用铁棒搅拌,待加热至5分钟时关闭酒精喷灯,冷却到室温后可见坩埚中存在墨绿色的块状固体,其中主要成分为K2MnO4与KCl。
②水浸:将坩埚中的块状固体转移至烧杯中,加足量水溶解。
③歧化:向所得的K2MnO4溶液中通入适量的CO2,促使K2MnO4歧化为KMnO4与MnO2.
④过滤:除去溶液中的不溶性物质。
⑤操作X:加热浓缩、冷却结晶、_______、洗涤、干燥。
(4)碱熔过程中,坩埚应选用 坩埚。(填“铁”或“氧化铝”)高温条件下坩埚中发生反应的化学方程式为 ;为了加快水浸时固体的溶解速率,可以采取的措施有 、 (写两条)。
(5)操作X中空缺的内容为 ;使用恒温烘箱对所得的KMnO4晶体进行干燥时,仪器内部温度一般不宜超过120℃,这是由于 。
11.黑木耳中含有丰富的人体所必需的铁元素。某研究小组测定黑木耳中铁元素含量,实验方案如下。回答下列问题:
Ⅰ.配制90mL0.1000mol/L K2Cr2O7溶液
(1)选择仪器:所必需的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管外,还有 、 。
(2)计算,称量:需用托盘天平称量 gK2Cr2O7固体[M(K2Cr2O7)=294g/mol]。
(3)溶解,恢复到室温、转移、洗涤、定容。定容的操作是:将蒸馏水注入容量瓶,先 ,再改用胶头滴管加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切。
(4)下列操作使结果偏高的是______(填字母)。
A.定容时,加水超过刻度线,用胶头滴管吸取多余的液体
B.容量瓶未干燥即用来配制溶液
C.定容时,俯视刻度线
D.未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
Ⅱ.测定黑木耳中铁元素含量(已知黑木耳提取液中铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在)
步骤一
取112g黑木耳,经灼烧、酸浸制得提取液,加入过量的铜粉
步骤二
过滤,向滤液中加入0.10mol/L酸性K2Cr2O7溶液10mL时,恰好完全反应
(5)“步骤一”中加入过量铜粉的目的是 。
(6)请补充完整步骤二中发生反应的离子反应方程式: 。______Fe2++______+______=______Fe3++______Cr3++______。
(7)实验测得黑木耳中铁元素的质量分数为 。
(8)经灼烧、溶解、过滤、检验四个步骤可确定黑木耳中是否含有铁元素,下列图示装置或原理不能达到实验目的是______(填字母)。
A.图甲将黑木耳灼烧成灰 B.图乙用浓盐酸溶解灰烬并加水稀释
C.图丙过滤得到滤液 D.图丁检验滤液中是否含有Fe3+
12.某种天然碱的化学式为,某实验小组欲测定该天然碱中与的比例,进行了如下实验。回答下列问题
(1)配制一定物质的量浓度的稀盐酸溶液。
①若要配制250mL稀盐酸,需量取的浓盐酸 (计算结果保留1位小数)。
②配制溶液过程中,下列关于容量瓶的操作,正确的是 (填字母,下同)。
A.检验容量瓶是否漏水 B.定容
C.转移 D.摇匀
③下列情况会使所配溶液浓度偏低的是 。
A.容量瓶清洗后,未经过干燥处理
B.转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒
C.溶液未经冷却直接倒入容量瓶中
D.摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切
(2)取一定质量该天然碱溶于水,逐滴加入稀盐酸,溶液中的物质的量与加入的物质的量关系如图所示。
① ;
②P点处溶液中 ;
③若Q点时溶液体积为5L,则溶液中的浓度为 ;
④“M→N”过程中发生反应的离子方程式是 。
13.元素的价类二维图是学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。下图是钠的价类二维图:
请回答以下问题:
(1)钠是一种活泼性很强的金属,实验室将金属钠保存在 中。
(2)二维图中缺失的物质类别为 。①表示某种淡黄色固体,且能做供氧剂,该固体的电子式为 。
(3)把金属钠放入硫酸铜溶液中,观察到有蓝色沉淀和气体生成,写出发生反应的总离子方程式: 。
(4)Na2O2是中学化学常用的强氧化剂,除了能与CO2、H2O反应外,还可与其他还原剂如H2发生反应。化学兴趣小组为探究Na2O2与H2的反应,设计了如图所示装置进行实验。(碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物)
①上述装置中,碱石灰的作用是
②装置乙为启普发生器,若要使制取氢气的反应停止,应进行的操作是 。
③实验过程中观察到Na2O2熔化后,很快变成白色粉末,但干燥管内无水硫酸铜并未变成蓝色。则Na2O2与H2反应的化学方程式为 ,将产物放入含有酚酞的溶液中若 (填现象),说明Na2O2没有完全反应。
④出于实验安全考虑,实验结束时 (填字母)。
A.应先关闭活塞b,再移去酒精灯
B.应先移去酒精灯,再关闭活塞b
C.A、B均可以
14.铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,是一种高效多功能的新型非氯绿色消毒剂,易溶于水,在KOH浓溶液中溶解度较低,在酸性或中性溶液中不稳定,在碱性溶液中较稳定且碱性越强越稳定。某实验小组设计如图装置制备Na2FeO4,再经过后续操作将Na2FeO4转化为K2FeO4.根据所学知识回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式为 。
(2)装置A中盛装浓盐酸的仪器名称为 ,装置B中盛装的液体为 。
(3)向装置C中通入的Cl2不能过量,原因是 。
(4)装置D中发生反应的化学方程式为 。
(5)高铁酸钾(K2FeO4)是水处理过程中的一种新型综合型的水处理剂。高铁酸钾具有强氧化性,在净水过程中可生成Fe(OH)3胶体,高铁酸钾用作水处理剂的理由是 。
(6)二氧化氯是一种高效消毒剂。工业制备ClO2的反应为:2NaClO3+4HCl=ClO2↑+Cl2↑+2H2O+2NaCl
①用单线桥表示电子转移的方向和数目 。
②常温常压下,若ClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-,ClO2的消毒能力是等质量Cl2的 倍(保留1位小数)。
15.绿矾加热至高温分解,生成一种金属氧化物和两种酸性氧化物及水,某研究性学习小组用如图所示装置(夹持装置略去)对绿矾进行焙烧,并检验其焙烧产物。
请回答:
(1)组装好实验装置后,要进行的下一步操作是 ;装置B的名称是 。
(2)装置的作用是 。
(3)下列说法正确的是___________。
A.为了让实验结果更准确,实验开始前应先通一段时间的,以排尽装置中的空气
B.装置B中所加的试剂为碱石灰
C.为了检验另一种酸性氧化物,装置中的溶液可以是品红溶液、溶液、溶液或酸性溶液
D.装置中的溶液可用溶液代替
(4)绿砜焙烧分解后的金属氧化物常用作油漆的红色颜料,写出该条件下绿砜受热分解的化学方程式 。
(5)装置中溶液浓度为,现需配制溶液,其过程如下(未排序)
①将已恢复至室温的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中;
②盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒、摇匀;
③用天平称取产品放入烧杯中,加入水充分搅拌、溶解;
④用蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次,并将每次洗涤液转入容量瓶中,轻轻振荡:
⑤定容:用胶头滴管滴加至凹液面和刻度线相切:
⑥将配制好的溶液倒入试剂瓶中,贴好标签:
实验操作顺序依次为 (填序号)。配制过程中,下列情况会引起溶液浓度偏大的是 。
A.溶解过程中有少量液体溅出烧杯
B.定容时俯视刻度
C.定容后发现液面高于刻度线后,用滴管吸出少量溶液
D.容量瓶刚用蒸馏水洗过
16.某化学兴趣小组设计如下装置探究过氧化钠与水的反应。回答下列问题:
Ⅰ.探究反应热效应
ⅰ.连接装置,检验气密性。
ⅱ.加入,打开传感器采集数据。
ⅲ.打开恒压滴液漏斗活塞,滴加试剂,固体完全消失,溶液先变红后褪色,测得反应过程中溶液的最高温度为。
(1)过氧化钠中含有的化学键类型有 。
(2)过氧化钠与水反应的离子方程式为 。
(3)计算实验所得溶液的物质的量浓度约为 (反应前后溶液体积变化忽略不计)。
Ⅱ.探究ⅲ中溶液褪色原理
查阅资料 酚酞褪色可能与温度、碱浓度及有关。
提出假设
假设1 氢氧化钠浓度过高使得酚酞褪色
假设2 体系温度过高使得酚酞褪色
假设3 反应体系中生成了,使得酚酞漂白褪色
实验验证 按照下表设计四组探究实验。
(4)完成表格中的填空
实验序号
操作
现象
结论
1
取① ,滴加2~3滴酚酞。
溶液变红色,一段时间后褪色
假设1成立
2
取溶液,滴加2~3滴酚酞。
溶液变红色,一段时间后不褪色
3
取溶液,滴加2~3滴酚酞,② 。
溶液变红色,一段时间后不褪色
假设2不成立
4
取溶液,滴加2~3滴酚酞,再滴入溶液
③
假设3成立
(5)提出异议 某同学认为还可能存在氧气使酚酞漂白的可能性。设计实验5:取溶液,滴加2~3滴酚酞, (填操作及现象),证明该假设不成立。
17.铁元素是构成人体必不可少的元素之一,缺铁会造成缺铁性贫血,影响人体的健康和发育。一个体重为 50 kg 的健康人体内约含2g铁元素,这2g 铁元素在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。
(1)以下为铁元素形成的几种微粒,其中只有还原性的是 (填标号)。
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
(2)缺铁性贫血患者应补充亚铁盐。硫酸亚铁是一种常见的补铁药物,某兴趣小组为了检验硫酸亚铁补血剂的成分并测定铁元素的含量,设计如下实验(假设反应过程中无铁元素损耗)。
(Ⅰ)成分探究:小组成员发现硫酸亚铁(FeSO47H2O)补血剂外面的糖衣是红色的,里面是淡蓝绿色固体,甲同学对其组成进行如下探究,请完成下面探究过程:
实验探究
实验操作及现象
结论分析
探究一
将淡蓝绿色固体溶解于盐酸中,取上层清液2份:
①份液中 ,说明含有
②另1份溶液中 ,说明含有Fe2+,不含Fe3+
证明淡蓝绿色固体为FeSO47H2O
探究二
将红色物质研成粉末,滴加盐酸,无明显变化,再滴加 溶液,无明显现象
证明红色物质不是Fe2O3
结合实验,推测糖衣的作用是 。
(Ⅱ)含量测定:
①操作a需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、 。
②写出Fe2O3的一种用途: 。
③若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为 g。
18.实验室用如下装置制取氯气,并用氯气进行实验。回答下列问题:
(1)中盛有浓盐酸,中盛有,写出反应的离子方程式: 。
(2)中放入浓的目的是 。
(3)中为红色干布条,中为红色湿布条,可观察到的现象是 ,对比和中现象的差异可得出的结论是 。
(4)处的现象是 。
(5)用化学方程式写出处尾气吸收装置中的反应原理 。
(6)家庭中常用消毒液(主要成分)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如下图
注意事项:
1.本品对棉织品有漂白作用,对金属制品有腐蚀作用。
2.密封保存,请勿与洁厕灵同时使用。
3.保质期为一年。
①消毒液与洁厕灵不能同时使用,原因是 。
②需“密闭保存”的原因是 。
(7)工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备,写出反应的化学方程式: 。
19.过氧化钠是实验室中的常用试剂,该试剂保存不当时易变质。某学习小组对实验室中长期放置的“过氧化钠”进行实验探究,请回答下列问题。
Ⅰ.探究试剂的组成
实验小组成员取出该标有“过氧化钠”试剂瓶中的试剂,观察其外部特征:主要为块状、白色,用研钵捣碎块状物,可观察到内部呈淡黄色。已知:长期置露在空气中的比更稳定。
(1)上述试剂外层显白色的物质组成可能是:
猜想1:只有NaOH;
猜想2:只有;
猜想3: 。
(2)设计实验验证并得出结论
【限用试剂:溶液、NaCl溶液、溶液】
序号
实验步骤
实验现象
结论或解析
①
a.取少量上述白色物质,加入到盛有稀盐酸的试管中。
。
“猜想1”不成立。
②
b.取少量上述白色物质溶于水,向其中加入过量的 。
产生白色沉淀。
涉及的离子反应方程式 。
c.过滤步骤b所得的混合物,向滤液中滴加几滴酚酞试液。
溶液不变红。
成立。
Ⅱ.另取质量为mg的上述“过氧化钠”试剂,用下图装置测定过氧化钠的纯度。
(3)装置甲中发生反应的化学方程式 。
(4)装置乙的作用是 。
(5)待装置丁中液面与装置丙中液面高度相同时,将测得量筒中水的体积折算成氧气的质量为ng,则混合物中过氧化钠的纯度是 (用含m、n的代数式表示)。
20.某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与盐酸溶液反应可制取氯气,化学方程式为,他们设计如图装置制取氯气并验证其性质。请回答下列问题:
(1)用化学方程式表示漂白粉在空气中的漂白(工作)原理 。
(2)该实验中A部分的装置是 (填字母)。
(3)装置B中饱和食盐水的作用是 。
(4)装置C中的实验现象是 。
(5)实验结束时发现装置中有色布条并没有褪色,此时取下装置,加入少量蒸馏水,塞紧塞子振荡,有色布条褪色,写出有色布条褪色的原因是: (用化学方程式说明)。
(6)装置作用是吸收尾气,实验结束后为了检验溶液中含有,请写出实验方案: 。
(7)对于反应也可以制备,若在标准状况下制得44.8L的,转移电子数目为 。
(
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