题型02 实验探究综合题-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学上学期期末真题分类汇编(山东专用)
2025-01-02
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2份
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40页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 探究性实验 |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.76 MB |
| 发布时间 | 2025-01-02 |
| 更新时间 | 2025-01-02 |
| 作者 | 化学学习资料中心 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-01-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49732206.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
题型02 实验探究综合题
1.(22-23高一上·山东菏泽·期末)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 。
2.(23-24高一上·山东聊城·期末)已知氯气与碱反应时,产物受温度的影响。实验室中利用如图装置(部分夹持装置省略)制备KClO3和NaClO。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置A产生氯气和MnCl2的化学方程式为 。
(3)将装置B补充完整并标明所用试剂 。制取实验结束后,取出装置C中试管冷却结晶、过滤、洗涤,操作过程需要的玻璃仪器有 。
(4)装置D中发生反应的离子方程式为 。
(5)装置E可选用___________(填标号)。
A.NaCl溶液 B.NaOH溶液 C.KI溶液 D.稀硫酸
(6)装置C中若温度控制不当,反应后可生成KCl、KClO和KClO3,当时,则被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比为 。
3.(23-24高一上·山东聊城·期末)钠的化合物在科技、医药、实验中有着重要的应用。
(1)2022年11月29日,“神舟十五号”载人飞船成功发射。为使宇航员在飞船中能有一个稳定、良好的生存环境,一般会在飞船内安装盛有Na2O2颗粒的装置。Na2O2与CO2反应的化学方程式为 ,每消耗3.9gNa2O2转移的电子数为 。
(2)热的NaHCO3溶液和FeSO4溶液混合可制备用于治疗缺铁性贫血的难溶性碳酸亚铁,同时生成温室气体,反应的离子方程式为 。将0.1molNaHCO3固体置于密闭容器中,加热分解;取出残留固体,滴加0.5mol/LH2SO4至刚好不再产生气体,消耗H2SO4溶液体积为 mL。
(3)实验室配制480mL2.0mol/L的NaCl溶液。
①通过计算,需用NaCl的质量为 g。
②配制过程中,需要使用的仪器为 (填标号)。
此外还需使用的玻璃仪器为玻璃棒、胶头滴管、量筒和 。
③下列有关容量瓶的说法正确的是 。
A.容量瓶上标有温度、容积、刻度线
B.容量瓶在使用前要检漏,检漏时倒置一次即可
C.配制好的NaCl溶液可在容量瓶中长期贮存
D.配制过程中,摇匀操作如图所示:
④下列操作使所配制的溶液浓度偏高的是 。
A.称量时,砝码生锈(未破损)
B.转移溶液时,未洗涤玻璃棒
C.定容时,俯视容量瓶刻度线
D.定容时,加蒸馏水超过刻度线,用胶头滴管吸出
4.(23-24高一上·山东临沂·期末)氯化铁是一种重要的化工原料,实验室用如下装置(加热、夹持装置略)制备无水氯化铁。
已知:无水氯化铁遇潮湿空气易吸水生成FeCl3·nH2O。
回答下列问题:
(1)装置连接顺序为 。A→______→______→______→______;装置D的作用是 。
(2)装置A中a的作用是 ;圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 。
(3)测定FeCl3的质量分数:称取mgFeCl3样品,配成溶液,加入稍过量的KI溶液充分反应,再滴加cmol/L的Na2S2O3溶液,最终消耗VmLNa2S2O3溶液(已知:I2+2=2I-+)。
①加入稍过量的KI溶液后,检验溶液中是否存在Fe3+的试剂为 。
②样品中FeCl3的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示)。
5.(23-24高一上·山东临沂·期末)二水合醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体难溶于冷水,常用作氧气吸收剂。其制备方法是先利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ;装置丙中水的作用是 。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于甲中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3.锌粒与CrCl3反应的化学方程式为 ;同时三颈烧瓶中有气体产生,该气体的作用是 。
(3)为使生成的CrCl2溶液与醋酸钠溶液接触,应进行的操作为 ;装置乙中析出砖红色沉淀,使沉淀充分析出并分离的方法是 、洗涤、干燥。
6.(23-24高一上·山东青岛·期末)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是实验室常用的分析试剂,可通过硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,易氧化]与草酸反应制得。制备并测定其组成设计实验如下。
Ⅰ.硫酸铵和硫酸亚铁混合结晶制备硫酸亚铁铵。
实验步骤:(ⅰ)……;(ⅱ)加入试剂;(ⅲ)打开d、c,加热,通入氨气制得硫酸铵;(ⅳ)……(a、b止水夹“操作1”),加入稀硫酸,产生H2,赶出装置内的空气,……(a、b止水夹“操作2”),将A中的硫酸亚铁压入到B中;(ⅴ)将B中溶液倒入蒸发皿中,经系列操作得到硫酸亚铁铵。
(1)操作(ⅰ)为 。
(2)操作(ⅳ)产生H2,赶出装置内的空气的目的为 a、b止水夹“操作2”为
(3)仪器甲的名称为 。该装置中存在一处缺陷为
(4)写出装置C中发生反应的化学方程式 。
Ⅱ.制备草酸亚铁晶体并测定其组成。
将制得的硫酸亚铁铵与草酸一定条件下混合加热,经沉淀,抽滤、洗涤获得草酸亚铁晶体
粗品。该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4溶液滴定法测定该粗品的组成,实验过程如图。已知草酸为弱酸,可被KMnO4溶液氧化为CO2,回答下列问题。
(5)“滴定①”中发生反应的离子方程式为 。
(6)样品中所含H2C2O4·2H2O(摩尔质量为M g/mol)的质量分数表达式为 。
7.(23-24高一上·山东威海·期末)氯化铁易溶于水、易潮解、易升华,在工业生产中应用广泛。某学习小组设计实验制备无水并测定其纯度,其制备装置如图所示(部分夹持装置忽略)。
制备无水实验步骤为:
①组装仪器,检验装置的气密性;
②向装置中加入物质,打开,先通入纯净干燥的;
③关闭,打开,一段时间后,点燃酒精灯至反应完成,关闭;
④体系冷却后,打开,再通入纯净干燥的,一段时间后拆下收集器并密封。
回答下列问题:
(1)实验时,按从左到右的顺序,各装置接口的顺序是 (用小写字母表示)。
(2)试剂M是 ,仪器Y中导管的作用是 ;仪器Z的名称是 ,其除了导气外,还有 作用。
(3)第③步加热后,生成的烟状大部分进入收集器,少量沉积在反应管右端。要使沉积的进入收集器,需要的操作是 。
(4)无水的纯度测定:称取无水样品溶解(假设杂质不溶解),配成溶液,取出于锥形瓶中,加入稍过量的溶液,充分反应后滴入几滴淀粉溶液,再加入溶液至恰好使溶液由蓝色变为无色,消耗溶液。
①已知:中硫元素在反应中转化为,溶液由蓝色变为无色反应的离子方程式为 。
②无水的纯度为 (用含的式子表示)。
8.(23-24高一上·山东济南·期末)Cl2和SO2化合可制得硫酰氯(SO2Cl2),某同学设计合成SO2Cl2的装置如下图所示(省略部分夹持仪器):
已知:SO2Cl2熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇水迅速反应生成两种强酸,且高温条件下不稳定。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称为 ,仪器A相比普通分液漏斗的优势在于 。
(2)装置乙中试剂的名称是 ,能替代装置己中KMnO4的是 (填标号)。
a.氯酸钾 b.二氧化锰 c.浓硝酸 d.漂白粉
(3)有同学认为上述装置还有缺陷,改进方法是在丙装置的c处连接 (填标号)。
(4)若缺少装置乙和丁,会降低硫酰氯的产率,原因是 (用化学方程式表示)。
(5)实验过程中,由仪器B的a端通入冷却水,作用是 。
9.(23-24高一上·山东淄博·期末)氯化钠是一种化工原料,可以制备多种物质,如图所示,甲为一元强碱,常温下,、为气体.
回答下列问题:
(1)甲的化学式是 ;的化学式是 ;反应④的实验现象是 .
(2)反应⑤的化学方程式为 ;和石灰乳的反应与温度有关,某温度下,与石灰乳恰好完全反应,X的产物是、、,若产物中,则与物质的量之比为 .
(3)工业纯碱中常含有少量,测定工业纯碱中含量的装置和数据如下:
质量/g
工业纯碱
反应前装置C
反应后装置C
反应前、后均需通入氮气,反应前通入氮气的操作是 ;样品中的质量分数为 (用含、、的代数式表示);若缺少装置D,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”).
10.(23-24高一上·山东烟台·期末)某化学兴趣小组为探究菠菜中铁元素的价态及含量,进行如下实验。回答下列问题:
I.定性检测菠菜中的铁元素
(1)研磨需要的仪器名称为 ,操作I的名称为 。
(2)甲同学根据实验现象推测菠菜中不含铁元素。乙同学认为菠菜中铁元素可能以Fe2+形式存在,并对实验进行如下改进:
“溶液褪色”不能证明菠菜中含有Fe2+的原因是 ,若“现象I”为 ,则可证明菠菜中铁元素以Fe2+存在。
Ⅱ.定量测定菠菜中铁元素含量
(3)沉淀法:取滤液Ⅱ,加入足量溶液,生成沉淀,静置一段时间,沉淀颜色逐渐加深,过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量、计算。用化学方程式说明沉淀颜色加深的原因是 。
(4)比色法:另取滤液Ⅱ,加入足量稀硝酸,配制成溶液,使用分光光度计测得待测液中吸光度位于图中点。
稀与反应的离子方程式为 ;菠菜中铁元素的含量为 。
11.(23-24高一上·山东烟台·期末)实验室利用干燥的氧化固体制备。装置如图:
已知:沸点为,极易溶于水且不与水反应,在空气中的体积分数超过易爆炸,其水溶液相对安全。
回答下列问题:
(1)制备的化学方程式为 。
(2)仪器a的名称为 ,装置A中反应的离子方程式为 ,其中表现酸性与还原性的物质的量之比为 。
(3)D中冰水的主要作用是 。
(4)配制中所需质量分数为的溶液,需要使用的玻璃仪器除了胶头滴管、玻璃棒外,还有 。
(5)制备完毕后,将冰水浴改为热水浴并用将吹入水中。取5ml水溶液于锥形瓶中,加入过量溶液后再加入适量淀粉溶液,锥形瓶中液体变蓝,继续滴加的溶液恰好使锥形瓶中液体又变为无色,则水溶液中的含量为 。(已知:;)
12.(23-24高一上·山东滨州·期末)六水合硫酸亚铁铵(俗称莫尔盐)是一种重要的化工原料,可作净水剂、木材工业的防腐剂,还可用于治疗缺铁性贫血。已知莫尔盐可溶于水,在100℃~110℃时开始分解,某小组同学设计实验探究莫尔盐的分解产物并测定其纯度。
Ⅰ.探究莫尔盐分解的气体产物
(1)甲同学设计如图装置进行实验。装置C中可观察到溶液变红,则分解的气体产物中有 (填化学式)。
(2)乙同学认为莫尔盐分解的气体产物中,还可能含有、及,为验证它们的存在,用下列装置进行实验。
D.品红溶液
E.溶液
F.溶液和足量盐酸
G.排水集气法
H.安全瓶
装置连接的合理顺序为:A→H→ →G。
②证明存在的离子方程式为 。
Ⅱ.测定莫尔盐纯度
称取m g莫尔盐,配成500.00mL溶液;量取25.00mL溶液于分液漏斗中,用如图装置进行实验。
(3)盛放碱石灰的仪器名称是 ;量气管中的试剂最好是 (填标号)。
a. b. c.饱和溶液 d.饱和溶液
(4)实验测得体积为VL(常温常压),若用标况下气体摩尔体积进行计算,所得莫尔盐纯度的数值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13.(22-23高一上·山东枣庄·期末)如图为实验室常用装置,回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)依次连接装置A、B、C、D,加入合适的试剂制取并检验氯气部分性质。若装置B用于收集储存少量纯净氯气,应该盛装 溶液,收集并储存氯气的操作方法是 。写出A中化学反应方程式 。写出D中离子反应方程式 。
(3)若装置C中盛装的是NaHSO3溶液,反应的离子方程式为 。若装置C中盛装的是氢氧化铁与烧碱,通氯气在40℃反应,即可制备Na2FeO4,其中请写出此法制备Na2FeO4的化学方程式 。
(4)1868年狄肯和洪特发明用地康法制氯气,反应原理图示如图(反应温度450℃)。
该方法制氯气,消耗的主要原料是 。
14.(22-23高一上·山东淄博·期末)某学习小组将氯气和空气按体积比1∶3混合,通入含水的碳酸钠中制备,然后用水吸收制备次氯酸溶液。
ⅰ.在饱和食盐水中溶解度很小,能与含水的碳酸钠反应生成。
ⅱ.极易溶于水生成;的沸点为,以上分解为和。
(1)仪器的名称是 ,A中发生反应的离子方程式为 。
(2)实验中须控制与空气(不参与反应)的体积比为,装置的作用 (答出2条即可)
(3)装置中生成,反应的化学方程式为 。
(4)将制得的溶液加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察到溶液红色褪去。溶液褪色的原因可能有两个:①与发生中和反应,② 。设计实验探究溶液红色褪去的原因 。
(5)测定装置D中溶液的物质的量浓度的实验方案:取溶液,加入足量溶液,再加入足量硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,用电子天平称量沉淀的质量为,则溶液的物质的量浓度为 (可被还原成)。
15.(22-23高一上·山东东营·期末)Cl2O 是高效安全灭菌消毒剂,部分性质如下:
物理性质
化学性质
常温下,具有强烈刺激性气味的黄棕色气体
熔点:−116℃;沸点:3.8℃;
强氧化性;与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生爆炸;易溶于水且会与水反应生成次氯酸
实验室可利用反应HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O制取Cl2O,装置如图所示:
已知:Cl2的沸点为−34.6℃;氨气的沸点:−33℃;
(1)装置①中仪器A的名称为 ,产生Cl2的化学方程式为 。
(2)通入干燥空气的主要目的是 。
(3)装置⑤中的保温瓶中盛有液氨致冷剂,在装置⑤中内管得到的Cl2O中可能含有杂质是 。
(4)该设计中存在不足之处,改进的措施是 (用简要的文字叙述)。
(5)实验完成后,取装置⑥烧杯内溶液,滴加品红溶液,发现溶液褪色。某兴趣小组设计实验探究溶液褪色原因。
序号
0.1mol·L−1NaClO溶液体积/mL
0.1mol·L−1NaCl溶液体积/mL
0.1mol·L−1NaOH溶液体积/mL
H2O体积/mL
品红溶液
现象
I
5.0
0
0
5.0
3滴
较快褪色
II
0
5.0
a
0
3滴
不褪色
III
5.0
0
5.0
0
3滴
缓慢褪色
ⅰ.a= 。
ⅱ.由上述实验得出的结论是 。
16.(22-23高一上·山东烟台·期末)某小组探究一袋 “硫酸亚铁园艺精品肥料”的花肥是否变质并研究其相关性质。首先对该花肥的成分提出假设:
假设I:只含Fe2+;假设II:_______;假设III:只含Fe3+。
(1)假设II是 ,假设的依据是 (用文字表述)。
取适量花肥于试管中,加入适量稀硫酸溶解得到X溶液,进行如下实验:
实验序号
实验操作
实验现象
①
取2 mL X溶液于试管中,滴加几滴酸性KMnO4溶液
溶液紫色褪去
②
取2 mL X溶液于试管中,滴入1滴KSCN溶液
溶液显红色
(2)实验①发生反应的离子方程式为 。
(3)由实验②可知,X溶液中一定含有 (填离子符号)。
为进一步验证假设,该小组又进行如下实验:
实验序号
实验操作
实验现象
③
取2 mL X溶液于试管中,加入1滴KSCN溶液,再加入1 mL H2O
溶液显红色
④
取2 mL X溶液于试管中,加入1滴KSCN溶液,再加入1 mL新制氯水
溶液显红色,且比实验③中的红色深
(4)通过实验③④可知,假设 (填“I”“II”或“III”)成立。
(5)该小组同学根据所学化学知识认为将变质的花肥与维生素C混合后溶于水,仍能正常使用。这是利用了维生素C的 (填“氧化性”或“还原性”)。
17.(22-23高一上·山东烟台·期末)NaClO2是一种高效的氧化剂和优质漂白剂,在水中溶解度较大,遇酸放出ClO2,某探究小组制备NaClO2所需装置如图所示(夹持装置略):
已知:①2ClO2+H2O2+2NaOH = 2NaClO2+O2+2H2O;
②ClO2气体极易溶于水,但不与水反应,可与碱溶液反应;纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
回答下列问题:
(1)完成该实验需要450 mL 4 mol·L-1的NaOH溶液,配制该溶液需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管和量筒外,还需要 ,所需NaOH固体的质量为 。
(2)仪器A的名称是 ,装置连接顺序为 (按气流方向,用小写字母表示,每个装置仅使用一次)。
(3)装置④中发生反应的化学方程式为 。
(4)②中NaOH溶液的作用是 ;打开K通入足量空气的目的是 。
(5)ClO2作消毒剂后转化为Cl-,则其消毒效率(以单位物质的量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。
18.(22-23高一上·山东德州·期末)某化学兴趣小组学习Na2O2的性质后,进行过氧化钠与水反应的探究实验。
(1)探究该反应的热效应。
实验装置如图所示,调节U形管内两侧液面相平,向试管中加入agNa2O2粉末,再滴加10mL蒸馏水及2~3滴酚酞试液,试管内产生大量气泡,溶液先变红后褪色。
①观察到U形管内液面 ,说明该反应放出热量。
A.左侧较高 B.右侧较高 C.左、右两侧一样高
②该反应的离子方程式为 ,每生成32gO2,转移电子数为 。
(2)探究溶液红色褪去的原因。
取1.56gNa2O2粉末加入到40mL水中,充分反应得溶液A(忽略溶液体积变化),进行如图实验。
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
操作
现象
溶液变红色,20s后褪色
i.产生大量能使带火星木条复燃的气体
ii.溶液变红色,10分钟后褪色
i.溶液变红色,10分钟后褪色
ii.变红色
溶液变红色,2小时后无明显变化
①溶液A中c(NaOH)= 。
②由Ⅱ中步骤Ⅰ的现象可知,Na2O2与水反应有 生成。
③由Ⅲ、Ⅳ可知,Ⅱ中溶液红色褪去是因为 。
④向Ⅰ中褪色后的溶液中滴加5滴6mol·L-1盐酸,溶液 (填“能”或“不能”)变成红色。
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题型02 实验探究综合题
1.(22-23高一上·山东菏泽·期末)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。
【解析】(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。
2.(23-24高一上·山东聊城·期末)已知氯气与碱反应时,产物受温度的影响。实验室中利用如图装置(部分夹持装置省略)制备KClO3和NaClO。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)装置A产生氯气和MnCl2的化学方程式为 。
(3)将装置B补充完整并标明所用试剂 。制取实验结束后,取出装置C中试管冷却结晶、过滤、洗涤,操作过程需要的玻璃仪器有 。
(4)装置D中发生反应的离子方程式为 。
(5)装置E可选用___________(填标号)。
A.NaCl溶液 B.NaOH溶液 C.KI溶液 D.稀硫酸
(6)装置C中若温度控制不当,反应后可生成KCl、KClO和KClO3,当时,则被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比为 。
【答案】(1)恒压滴液漏斗或“恒压分液漏斗”
(2)
(3) 烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管
(4)
(5)BC
(6)3∶5
【分析】已知氯气与碱反应时,产物受温度的影响。装置A中,KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2,B装置用于收集氯气,C装置中氯气与热的KOH反应制备KClO3,D装置中氯气与冷的NaOH反应制备NaClO,E装置用于收集氯气尾气。
【解析】(1)仪器a中,用导管将滴液漏斗的内外相通,以保证内外压强平衡,其名称是恒压滴液漏斗或“恒压分液漏斗”。
(2)装置A中,KMnO4与浓盐酸反应,产生氯气和MnCl2,化学方程式为。
(3)
将装置B用于收集氯气并除去Cl2中混有的HCl,则需排饱和食盐水,补充完整并标明所用试剂。装置C用于制取KClO3,制取实验结束后,取出装置C中试管冷却结晶、过滤、洗涤,则操作过程需要的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒、胶头滴管。
(4)装置D中氯气与冷的NaOH反应制备NaClO,发生反应的离子方程式为。
(5)装置E用于收集氯气尾气,可选用碱性或还原性吸收液,即可选用NaOH溶液、KI溶液,故选BC。
(6)装置C中若温度控制不当,反应后可生成KCl、KClO和KClO3,当时,依据得失电子守恒,可得出配平的化学方程式为8Cl2+16KOH=5KClO+KClO3+10KCl+8H2O,则被氧化的氯原子(生成KClO、KClO3)与被还原的氯原子(生成KCl)的物质的量之比为(5+1):10=3∶5。
【点睛】吸收Cl2尾气时,也可使用Na2CO3溶液。
3.(23-24高一上·山东聊城·期末)钠的化合物在科技、医药、实验中有着重要的应用。
(1)2022年11月29日,“神舟十五号”载人飞船成功发射。为使宇航员在飞船中能有一个稳定、良好的生存环境,一般会在飞船内安装盛有Na2O2颗粒的装置。Na2O2与CO2反应的化学方程式为 ,每消耗3.9gNa2O2转移的电子数为 。
(2)热的NaHCO3溶液和FeSO4溶液混合可制备用于治疗缺铁性贫血的难溶性碳酸亚铁,同时生成温室气体,反应的离子方程式为 。将0.1molNaHCO3固体置于密闭容器中,加热分解;取出残留固体,滴加0.5mol/LH2SO4至刚好不再产生气体,消耗H2SO4溶液体积为 mL。
(3)实验室配制480mL2.0mol/L的NaCl溶液。
①通过计算,需用NaCl的质量为 g。
②配制过程中,需要使用的仪器为 (填标号)。
此外还需使用的玻璃仪器为玻璃棒、胶头滴管、量筒和 。
③下列有关容量瓶的说法正确的是 。
A.容量瓶上标有温度、容积、刻度线
B.容量瓶在使用前要检漏,检漏时倒置一次即可
C.配制好的NaCl溶液可在容量瓶中长期贮存
D.配制过程中,摇匀操作如图所示:
④下列操作使所配制的溶液浓度偏高的是 。
A.称量时,砝码生锈(未破损)
B.转移溶液时,未洗涤玻璃棒
C.定容时,俯视容量瓶刻度线
D.定容时,加蒸馏水超过刻度线,用胶头滴管吸出
【答案】(1)
(2) 100
(3)58.5 CD 500mL容量瓶 A AC
【分析】实验室配制480mL2.0mol/L的NaCl溶液,首先应选择容量瓶。由于实验室没有480mL规格的容量瓶,依据就近原则,应选用500mL的容量瓶;计算溶质的质量时,溶液的体积按500mL进行计算。
【解析】(1)Na2O2与CO2反应,生成碳酸钠和氧气,化学方程式为,由反应方程式可建立关系式:Na2O2——e-,每消耗3.9gNa2O2转移的电子数为=。
(2)热的NaHCO3溶液和FeSO4溶液混合可制备难溶性碳酸亚铁,同时生成CO2,反应的离子方程式为。将0.1molNaHCO3固体置于密闭容器中,加热分解;取出残留固体,滴加0.5mol/LH2SO4至刚好不再产生气体。由反应可建立关系式2NaHCO3——Na2CO3——H2SO4,消耗H2SO4溶液体积为=100mL。
(3)由分析可知,实验室配制480mL2.0mol/L的NaCl溶液,应选用500mL的容量瓶。
①通过计算,需用NaCl的质量为0.5L×2.0mol/L×58.5g/mol=58.5g。
②配制过程中,需要使用的仪器有托盘天平、烧杯等,不需使用圆底烧瓶、分液漏斗,故选CD。
此外还需使用的玻璃仪器为玻璃棒、胶头滴管、量筒和500mL容量瓶。
③A.容量瓶的容积受温度的影响,则容量瓶上标有温度、容积、刻度线,A正确;B.容量瓶在使用前要检漏,检漏时至少要倒置二次,B不正确;C.容量瓶用于配制溶液,不能用于贮存溶液,则配制好的NaCl溶液不可在容量瓶中长期贮存,C不正确;D.配制过程中,摇匀操作不应如图所示:,而应上下颠倒进行摇匀,D不正确;故选A。
④A.称量时,砝码生锈(未破损),则所称量固体溶质的质量偏大,所配溶液的浓度偏高,A符合题意;B.转移溶液时,未洗涤玻璃棒,则有一部分溶质沾在玻璃棒上,致使所配溶液的浓度偏低,B不符合题意;C.定容时,俯视容量瓶刻度线,则所配溶液的体积偏小,浓度偏高,C符合题意;D.定容时,加蒸馏水超过刻度线,不能用胶头滴管吸出,应重新配制,D不符合题意;故选AC。
4.(23-24高一上·山东临沂·期末)氯化铁是一种重要的化工原料,实验室用如下装置(加热、夹持装置略)制备无水氯化铁。
已知:无水氯化铁遇潮湿空气易吸水生成FeCl3·nH2O。
回答下列问题:
(1)装置连接顺序为 。A→______→______→______→______;装置D的作用是 。
(2)装置A中a的作用是 ;圆底烧瓶中发生反应的离子方程式为 。
(3)测定FeCl3的质量分数:称取mgFeCl3样品,配成溶液,加入稍过量的KI溶液充分反应,再滴加cmol/L的Na2S2O3溶液,最终消耗VmLNa2S2O3溶液(已知:I2+2=2I-+)。
①加入稍过量的KI溶液后,检验溶液中是否存在Fe3+的试剂为 。
②样品中FeCl3的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示)。
【答案】(1)E→C→B→D 尾气处理,防止空气中水蒸气进入装置B
(2)平衡压强,使浓盐酸顺利流下
(3)KSCN溶液
【分析】装置A加热二氧化锰和浓盐酸制取氯气,装置B用干燥的氯气和铁粉反应制备氯化铁,装置C用于干燥氯气,装置D用于尾气处理,装置E用于除去氯气中HCl杂质气体;
【解析】(1)为制备无水氯化铁,先用装置A制取氯气,经过装置E除去挥发出的HCl杂质气体,装置C干燥氯气,再通入装置B中进行反应生成氯化铁,最后用装置D防止空气中水蒸气进入装置B,装置连接顺序为:A→E→C→B→D;氯气是有毒气体,需要用碱性物质吸收,装置D的作用是尾气处理,防止空气中水蒸气进入装置B;
(2)恒压滴液漏斗比普通漏斗的优势在于能使液体顺利流下,装置A中a的作用是平衡压强,使浓盐酸顺利流下,圆底烧瓶中二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水,发生反应的离子方程式为;
(3)①检验Fe3+的试剂为KSCN溶液,若溶液变红色,证明存在Fe3+,反之则无;
②根据反应原理,2Fe3++2I-=2Fe2++I2、I2+2=2I-+,可得关系式:2Fe3+~ I2~2,反应消耗VmLcmol/L的Na2S2O3溶液,则n(FeCl3)= n(Na2S2O3)=cV×10-3mol,质量为m=n∙M= cV×10-3mol×162.5g/mol= 162.5×cV×10-3g,mg样品中FeCl3的质量分数为。
5.(23-24高一上·山东临沂·期末)二水合醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体难溶于冷水,常用作氧气吸收剂。其制备方法是先利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬,实验装置如图所示。
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 ;装置丙中水的作用是 。
(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于甲中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置,打开K1、K2,关闭K3.锌粒与CrCl3反应的化学方程式为 ;同时三颈烧瓶中有气体产生,该气体的作用是 。
(3)为使生成的CrCl2溶液与醋酸钠溶液接触,应进行的操作为 ;装置乙中析出砖红色沉淀,使沉淀充分析出并分离的方法是 、洗涤、干燥。
【答案】(1)分液漏斗 形成液封,防止空气进入装置乙
(2)Zn+2CrCl3=ZnCl2+2CrCl2 排尽装置甲的空气,防止二价铬被氧化
(3)打开K1、K3,关闭K2 过滤
【分析】装置甲中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬,再打开K1、K3,关闭K2,Zn和盐酸反应生成氢气,将二价铬溶液压至装置乙,二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬;
【解析】(1)仪器a的名称是分液漏斗,二水合醋酸亚铬常用作氧气吸收剂,说明其能与氧气反应,装置丙中水的作用是形成液封,防止空气进入装置乙;
(2)利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬,锌粒与CrCl3反应生成ZnCl2和CrCl2,反应的化学方程式为Zn+2CrCl3=ZnCl2+2CrCl2;二价铬具有还原性,能被氧气氧化为三价铬,Zn和盐酸反应生成氢气,该气体的作用是排尽装置甲的空气,防止二价铬被氧化;
(3)为使生成的CrCl2溶液与醋酸钠溶液接触,应增大装置甲的压强,将含有二价铬的溶液压至装置乙,进行的操作为打开K1、K3,关闭K2;装置乙中析出砖红色沉淀,分离固体和液体的操作方法是过滤,则使沉淀充分析出并分离的方法是过滤、洗涤、干燥。
6.(23-24高一上·山东青岛·期末)草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)是实验室常用的分析试剂,可通过硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O,易氧化]与草酸反应制得。制备并测定其组成设计实验如下。
Ⅰ.硫酸铵和硫酸亚铁混合结晶制备硫酸亚铁铵。
实验步骤:(ⅰ)……;(ⅱ)加入试剂;(ⅲ)打开d、c,加热,通入氨气制得硫酸铵;(ⅳ)……(a、b止水夹“操作1”),加入稀硫酸,产生H2,赶出装置内的空气,……(a、b止水夹“操作2”),将A中的硫酸亚铁压入到B中;(ⅴ)将B中溶液倒入蒸发皿中,经系列操作得到硫酸亚铁铵。
(1)操作(ⅰ)为 。
(2)操作(ⅳ)产生H2,赶出装置内的空气的目的为 a、b止水夹“操作2”为
(3)仪器甲的名称为 。该装置中存在一处缺陷为
(4)写出装置C中发生反应的化学方程式 。
Ⅱ.制备草酸亚铁晶体并测定其组成。
将制得的硫酸亚铁铵与草酸一定条件下混合加热,经沉淀,抽滤、洗涤获得草酸亚铁晶体
粗品。该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4溶液滴定法测定该粗品的组成,实验过程如图。已知草酸为弱酸,可被KMnO4溶液氧化为CO2,回答下列问题。
(5)“滴定①”中发生反应的离子方程式为 。
(6)样品中所含H2C2O4·2H2O(摩尔质量为M g/mol)的质量分数表达式为 。
【答案】(1)检验装置气密性
(2)防止Fe2+被氧化 关闭b,打开a
(3)三颈烧瓶 B装置通入氨气未采取防倒吸措施
(4)2NH4Cl+Ca(OH) 22NH3↑+CaCl2+2H2O
(5)5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O、、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
(6)
【分析】Ⅰ.制取气体的反应在组装好仪器后,先要检查装置的气密性,然后在加入药品进行实验。Fe与稀硫酸反应产生FeSO4、H2,FeSO4与NH3反应产生硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2],为防止Fe2+氧化变质,要先利用反应产生的H2排出装置中的空气,然后利用H2造成的气体压强,将A中反应产生的FeSO4压入B中,将装置C中NH4Cl与Ca(OH) 2混合加热制取的NH3也通入B中,H2SO4及FeSO4、NH3反应制取硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2];
Ⅱ. 将制得的硫酸亚铁铵与草酸一定条件下混合加热,经沉淀,抽滤、洗涤获得草酸亚铁晶体粗品。该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4溶液滴定法测定该粗品的组成,先用水溶解样品,然后加入稀硫酸,使转化为H2C2O4,再利用酸性KMnO4溶液滴定Fe2+、H2C2O4,发生反应5H2C2O4+2+8H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,再向反应后溶液中加入还原剂,将Fe3+还原为Fe2+,再酸性KMnO4溶液滴定Fe2+,根据两次消耗酸性KMnO4溶液的体积差,结合物质反应转化关系,计算转化为H2C2O4的物质的量,进而可得样品中H2C2O4·2H2O的质量分数。
【解析】(1)有气体参加的反应或制取气体的反应,在组装好仪器后首先要检查装置的气密性,故操作(i )为:检验装置气密性;
(2)Fe2+具有强的还原性,容易被空气中的氧气氧化变为Fe3+,因此操作( iv)产生了H2,赶出装置内的空气的目的为防止Fe2+被氧化;a、b止水夹“操作2”为:关闭b,打开a,利用反应产生的H2使装置A中H2SO4和反应产生的FeSO4溶液进入装置B,与通入的NH3反应产生硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2];
(3)根据装置图中仪器结构,可知仪器甲的名称为:三颈烧瓶;NH3极易溶于水,直接将导气管通入液面以下,会产生倒吸现象,故该装置中存在一处缺陷为:B装置通入氨气未采取防倒吸措施;
(4)在装置C中,利用固体氯化铵和氢氧化钙加热反应制取氨气,该反应的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH) 22NH3↑+CaCl2+2H2O;
(5)该草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)粗品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,用KMnO4溶液滴定发生的氧化还原反应为:草酸和草酸根离子在酸性溶液中被氧化生成二氧化碳,亚铁离子被氧化生成铁离子,高锰酸钾被还以为锰离子,故根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒及物质的拆分原则,可知在“滴定①”中发生反应的离子方程式为:5H2C2O4+2+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O、、5Fe2+++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O;
(6)由滴定①可知样品中Fe2+、、H2C2O4消耗的KMnO4溶液的体积为V1 mL,其中的KMnO4的物质的量为n(KMnO4)=V1×10-3 L×c mol/L=cV1×10-3 mol。由滴定②可知Fe2+消耗的KMnO4溶液的体积为V2 mL,KMnO4的物质的量为n(KMnO4)=V2×10-3 L×c mol/L=cV2×10-3 mol,由电子守恒可知存在5Fe2+ ~,5 2,可知H2C2O4消耗的高锰酸钾的物质的量为n(KMnO4)=(cV1×10-3-3cV2×10-3)mol,H2C2O4的物质的量为n(H2C2O4)=2.5(cV1×10-3-3cV2×10-3) mol,计算得到样品中所含H2C2O4·2H2O(摩尔质量为M g/mol)的质量分数=。
7.(23-24高一上·山东威海·期末)氯化铁易溶于水、易潮解、易升华,在工业生产中应用广泛。某学习小组设计实验制备无水并测定其纯度,其制备装置如图所示(部分夹持装置忽略)。
制备无水实验步骤为:
①组装仪器,检验装置的气密性;
②向装置中加入物质,打开,先通入纯净干燥的;
③关闭,打开,一段时间后,点燃酒精灯至反应完成,关闭;
④体系冷却后,打开,再通入纯净干燥的,一段时间后拆下收集器并密封。
回答下列问题:
(1)实验时,按从左到右的顺序,各装置接口的顺序是 (用小写字母表示)。
(2)试剂M是 ,仪器Y中导管的作用是 ;仪器Z的名称是 ,其除了导气外,还有 作用。
(3)第③步加热后,生成的烟状大部分进入收集器,少量沉积在反应管右端。要使沉积的进入收集器,需要的操作是 。
(4)无水的纯度测定:称取无水样品溶解(假设杂质不溶解),配成溶液,取出于锥形瓶中,加入稍过量的溶液,充分反应后滴入几滴淀粉溶液,再加入溶液至恰好使溶液由蓝色变为无色,消耗溶液。
①已知:中硫元素在反应中转化为,溶液由蓝色变为无色反应的离子方程式为 。
②无水的纯度为 (用含的式子表示)。
【答案】(1)afeghcdb
(2)饱和食盐水 使内外压强相通,液体顺利滴下 长颈漏斗 防倒吸
(3)在沉积的固体下方加热
(4)
【分析】浓盐酸和高锰酸钾生成氯气,通过饱和食盐水M除去氯化氢,通过浓硫酸干燥,铁与氯气反应生成氯化铁,冷水作用是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品,为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解,所以用无水氯化钙来吸水,用氢氧化钠溶液吸收尾气防止污染;
【解析】(1)由分析可知,各装置接口的顺序是afeghcdb;
(2)通过饱和食盐水M除去氯化氢,故试剂M是饱和食盐水;仪器Y中导管的作用是使内外压强相通,液体顺利滴下;仪器Z的名称是长颈漏斗,其除了导气外,其膨大部分还有防倒吸作用;
(3)使沉积的进入收集器,需要的操作是在沉积的固体下方加热,使其变为气体;
(4)①已知:中硫元素在反应中转化为,则反应中碘化合价由0变为-1、硫化合价由+2变为+2.5,结合电子守恒可知,反应离子方程式为;
②铁离子和将碘离子氧化为碘单质,碘单质发生反应,由电子守恒可知,,则无水的纯度为。
8.(23-24高一上·山东济南·期末)Cl2和SO2化合可制得硫酰氯(SO2Cl2),某同学设计合成SO2Cl2的装置如下图所示(省略部分夹持仪器):
已知:SO2Cl2熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,遇水迅速反应生成两种强酸,且高温条件下不稳定。
回答下列问题:
(1)仪器C的名称为 ,仪器A相比普通分液漏斗的优势在于 。
(2)装置乙中试剂的名称是 ,能替代装置己中KMnO4的是 (填标号)。
a.氯酸钾 b.二氧化锰 c.浓硝酸 d.漂白粉
(3)有同学认为上述装置还有缺陷,改进方法是在丙装置的c处连接 (填标号)。
(4)若缺少装置乙和丁,会降低硫酰氯的产率,原因是 (用化学方程式表示)。
(5)实验过程中,由仪器B的a端通入冷却水,作用是 。
【答案】(1)(圆底)烧瓶 平衡压强,使液体顺利流下
(2)浓硫酸 ad
(3)a或bc、dc
(4)
(5)冷凝SO2Cl2,便于收集,同时防止SO2Cl2高温分解
【分析】SO2和Cl2在活性炭催化下制取硫酰氯,甲装置中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2,乙装置中盛放浓硫酸干燥SO2,己装置中,浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,丁装置中盛放浓硫酸干燥氯气,戊装置可以出去氯气中的氯化氢,SO2和Cl2在丙装置中反应得到硫酰氯。
【解析】(1)由图可知,仪器C的名称为(圆底)烧瓶;仪器A上有一个恒压的管,可以保持漏斗中液面上的压强和烧瓶中的压强相等,故其比普通分液漏斗的优势在于:平衡压强,使液体顺利流下;
(2)装置A用来是制备二氧化硫,装置乙用来制备二氧化硫,装置乙用来干燥二氧化硫,故其中试剂的名称为浓硫酸;装置己中KMnO4具有强氧化性,可以和浓盐酸反应生成氯气,在选项中氯酸钾和漂白粉中的次氯酸根离子具有强氧化性,可以和浓盐酸反应生成氯气,而二氧化锰和浓盐酸反应制备氯气需要加热,故能替代装置己中KMnO4的是ad;
(3)根据题给信息可知,SO2Cl2遇水迅速反应生成两种强酸,且反应过程中使用了有毒的氯气和二氧化硫,则反应过程中要防止其排入空气中,且要防止空气中的水蒸气进入反应装置丙中,则改进方法是在丙装置的c处连接a或bc、dc;
(4)由分析可知,乙和丁都起到干燥的作用,根据题给信息可知,SO2Cl2遇水迅速反应生成两种强酸,则若缺少装置乙和丁,会降低硫酰氯的产率,原因是;
(5)根据题给信息可知,SO2Cl2高温条件下不稳定故由仪器B的a端通入冷却水,作用是:冷凝SO2Cl2,便于收集,同时防止SO2Cl2高温分解。
9.(23-24高一上·山东淄博·期末)氯化钠是一种化工原料,可以制备多种物质,如图所示,甲为一元强碱,常温下,、为气体.
回答下列问题:
(1)甲的化学式是 ;的化学式是 ;反应④的实验现象是 .
(2)反应⑤的化学方程式为 ;和石灰乳的反应与温度有关,某温度下,与石灰乳恰好完全反应,X的产物是、、,若产物中,则与物质的量之比为 .
(3)工业纯碱中常含有少量,测定工业纯碱中含量的装置和数据如下:
质量/g
工业纯碱
反应前装置C
反应后装置C
反应前、后均需通入氮气,反应前通入氮气的操作是 ;样品中的质量分数为 (用含、、的代数式表示);若缺少装置D,会使测定结果 (填“偏高”“偏低”或“无影响”).
【答案】(1) 氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾出现
(2)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O 1∶1
(3)关闭,打开、 偏高
【分析】电解氯化钠溶液的反应方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,X2、Y2为气体,则甲为NaOH,氢气与氯气在点燃条件下反应生成HCl,则乙为HCl,电解熔融NaCl的反应方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑,则X2为Cl2,Y2为H2,据此分析;
【解析】(1)根据上述分析,甲为NaOH,Y2为H2,反应④的方程式为H2+Cl22HCl,其现象为氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾出现;故答案为NaOH;H2;氢气在氯气中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾出现;
(2)氯气与石灰乳发生歧化反应,其反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;根据得失电子数目守恒,有n(Cl-)=n(ClO-)+5n(ClO),根据题意:n(Cl-)=6n(ClO-),因此有n(ClO-)∶n(ClO)=1∶1;故答案为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;1∶1;
(3)空气中含有二氧化碳和水蒸气,对碳酸钠含量测定产生影响,需要排尽,因此实验前通入氮气的目的是排除装置中的空气,防止对测定结果产生影响,即操作是关闭K3,打开K1、K2;装置A中发生Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,装置B为干燥装置,装置C吸收二氧化碳,C装置前后质量差为二氧化碳的质量,即二氧化碳的质量为(m2-m1)g,根据碳原子守恒,计算碳酸钠的质量分数为=;装置D的作用是防止空气中CO2和水蒸气进入C装置,若缺少装置D,测得二氧化碳的质量增大,即测定结果偏高;故答案为关闭K3,打开K1、K2;;偏高。
10.(23-24高一上·山东烟台·期末)某化学兴趣小组为探究菠菜中铁元素的价态及含量,进行如下实验。回答下列问题:
I.定性检测菠菜中的铁元素
(1)研磨需要的仪器名称为 ,操作I的名称为 。
(2)甲同学根据实验现象推测菠菜中不含铁元素。乙同学认为菠菜中铁元素可能以Fe2+形式存在,并对实验进行如下改进:
“溶液褪色”不能证明菠菜中含有Fe2+的原因是 ,若“现象I”为 ,则可证明菠菜中铁元素以Fe2+存在。
Ⅱ.定量测定菠菜中铁元素含量
(3)沉淀法:取滤液Ⅱ,加入足量溶液,生成沉淀,静置一段时间,沉淀颜色逐渐加深,过滤、洗涤、灼烧、冷却、称量、计算。用化学方程式说明沉淀颜色加深的原因是 。
(4)比色法:另取滤液Ⅱ,加入足量稀硝酸,配制成溶液,使用分光光度计测得待测液中吸光度位于图中点。
稀与反应的离子方程式为 ;菠菜中铁元素的含量为 。
【答案】(1)研钵 过滤
(2)溶液中可能存在其他还原性离子使酸性高锰酸钾溶液褪色 溶液变成红色
(3)
(4) 2.8
【分析】实验I菠菜研磨后,稀硫酸酸浸,过滤后得到滤液,亚铁离子进入滤液中,加硫氰化钾,溶液无现象,重新取滤液加入酸性高锰酸钾溶液后褪色,再加硫氰化钾溶液,溶液变红,说明滤液中含有亚铁离子;
实验Ⅱ利用分光光度计测得待测液中吸光度,通过物质的量的相关计算,求出菠菜中铁元素含量;
【解析】(1)①研磨所需要的仪器为研钵;
②操作Ⅰ之后得到了滤液,故操作Ⅰ为过滤;
(2)①“溶液褪色”不能证明菠菜中含有Fe2+的原因是还原性离子都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能证明是Fe2+的原因;
②加入KSCN溶液后,溶液变红色,证明溶液中有Fe3+,即与酸性高锰酸钾溶液反应后生成Fe3+,则之前溶液中含有Fe2+;
(3)沉淀颜色加深的原因是氢氧化亚铁逐渐转化成氢氧化铁,故化学方程式为;
(4)①稀与反应为氧化还原反应,故离子反应方程式为;
②菠菜中铁元素的含量的计算,M点c(Fe3+)=mol/L,溶液体积为100mL,故,,由于100g菠菜配成VmL溶液,只取了mL进行测定,故菠菜中铁元素的含量为2.8。
11.(23-24高一上·山东烟台·期末)实验室利用干燥的氧化固体制备。装置如图:
已知:沸点为,极易溶于水且不与水反应,在空气中的体积分数超过易爆炸,其水溶液相对安全。
回答下列问题:
(1)制备的化学方程式为 。
(2)仪器a的名称为 ,装置A中反应的离子方程式为 ,其中表现酸性与还原性的物质的量之比为 。
(3)D中冰水的主要作用是 。
(4)配制中所需质量分数为的溶液,需要使用的玻璃仪器除了胶头滴管、玻璃棒外,还有 。
(5)制备完毕后,将冰水浴改为热水浴并用将吹入水中。取5ml水溶液于锥形瓶中,加入过量溶液后再加入适量淀粉溶液,锥形瓶中液体变蓝,继续滴加的溶液恰好使锥形瓶中液体又变为无色,则水溶液中的含量为 。(已知:;)
【答案】(1)
(2)分液漏斗 3:5
(3)防止爆炸
(4)容量瓶、烧杯
(5)54
【分析】高锰酸钾和浓盐酸制备氯气,有杂质水蒸气和HCl,需要依次通过饱和氯化钠溶液和浓硫酸除杂,干燥纯净的氯气在D中发生氧化固体制备,E为尾气处理装置。
【解析】(1)干燥的氧化固体制备:;
(2)a指向的是分液漏斗,A中高锰酸钾将HCl氧化生成氯气:;1mol反应中有6molHCl体现酸性10molHCl体现还原性,表现酸性与还原性的物质的量之比为3:5;
(3)沸点为,在空气中的体积分数超过易爆炸,冰水浴将转化为液态,降低其在空气中的体积分数防止爆炸;
(4)配制中所需质量分数为的溶液,需要使用的玻璃仪器除了胶头滴管、玻璃棒、容量瓶、烧杯;
(5)根据化学方程式有:, ,则水溶液中的含量为。
12.(23-24高一上·山东滨州·期末)六水合硫酸亚铁铵(俗称莫尔盐)是一种重要的化工原料,可作净水剂、木材工业的防腐剂,还可用于治疗缺铁性贫血。已知莫尔盐可溶于水,在100℃~110℃时开始分解,某小组同学设计实验探究莫尔盐的分解产物并测定其纯度。
Ⅰ.探究莫尔盐分解的气体产物
(1)甲同学设计如图装置进行实验。装置C中可观察到溶液变红,则分解的气体产物中有 (填化学式)。
(2)乙同学认为莫尔盐分解的气体产物中,还可能含有、及,为验证它们的存在,用下列装置进行实验。
D.品红溶液
E.溶液
F.溶液和足量盐酸
G.排水集气法
H.安全瓶
装置连接的合理顺序为:A→H→ →G。
②证明存在的离子方程式为 。
Ⅱ.测定莫尔盐纯度
称取m g莫尔盐,配成500.00mL溶液;量取25.00mL溶液于分液漏斗中,用如图装置进行实验。
(3)盛放碱石灰的仪器名称是 ;量气管中的试剂最好是 (填标号)。
a. b. c.饱和溶液 d.饱和溶液
(4)实验测得体积为VL(常温常压),若用标况下气体摩尔体积进行计算,所得莫尔盐纯度的数值 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)FDE
(3)(球形)干燥管 b
(4)偏大
【分析】结合莫尔盐组成,莫尔盐受热分解,分解时会产生氨气和二氧化硫、三氧化硫等酸性气体,根据装置图可知,碱石灰可以吸收酸性气体,氨气遇到酚酞溶液会变红色;检验生成、及,在甲组实验中的装置A产生气体后,经过安全瓶H后通过氯化钡溶液检验SO3,再通过品红溶液检验SO2,用浓氢氧化钠除去二氧化硫,用排水集气法收集氮气;
Ⅱ:莫尔盐溶液和氧化钙反应生成氨气,通过碱石灰干燥后,使用量气管测量生成氨气的体积,进而可以计算莫尔盐的含量;
【解析】(1)Ⅰ:根据装置图可知,碱石灰可以吸收酸性气体,氨气遇到酚酞溶液会变红色,所以装置C 中可观察到的现象是溶液变红,由此可知莫尔盐晶体分解的产物中有NH3;
(2)①要检验生成、及,在甲组实验中的装置A产生气体后,经过安全瓶H后通过氯化钡溶液检验SO3,再通过品红溶液检验SO2,用浓氢氧化钠除去二氧化硫,用排水集气法收集氮气,所以装置依次连接的合理顺序为A、H、F、D、E、G,故答案为:FDE;
②三氧化硫和氯化钡溶液生成不溶于酸的硫酸钡沉淀和盐酸,反应为;
(3)盛放碱石灰的仪器名称是(球形)干燥管;量气管中收集生成的氨气,氨气极易溶于水,故不能选择水溶液,则试剂最好是b.;
(4)实验测得体积为VL(常温常压),则标况下氨气体积小于VL,若用标况下气体摩尔体积进行计算,则氨气体积偏大,使得氨气的物质的量偏大,根据氮元素守恒计算所得莫尔盐纯度的数值将偏大。
13.(22-23高一上·山东枣庄·期末)如图为实验室常用装置,回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)依次连接装置A、B、C、D,加入合适的试剂制取并检验氯气部分性质。若装置B用于收集储存少量纯净氯气,应该盛装 溶液,收集并储存氯气的操作方法是 。写出A中化学反应方程式 。写出D中离子反应方程式 。
(3)若装置C中盛装的是NaHSO3溶液,反应的离子方程式为 。若装置C中盛装的是氢氧化铁与烧碱,通氯气在40℃反应,即可制备Na2FeO4,其中请写出此法制备Na2FeO4的化学方程式 。
(4)1868年狄肯和洪特发明用地康法制氯气,反应原理图示如图(反应温度450℃)。
该方法制氯气,消耗的主要原料是 。
【答案】(1)分液漏斗
(2)饱和氯化钠溶液 关闭活塞K,使B中的压强增大,此时饱和氯化钠溶液被压入漏斗中,从而储存少量氯气;
(3)
(4)HCl、O2
【分析】A为发生装置,制备氯气,B为氯气的收集储存装置,C为性质检验装置,D为尾气处理装置
【解析】(1)仪器a的名称是: 分液漏斗
(2)①装置B用于储存少量氯气,应该盛装饱和氯化钠溶液,饱和氯化钠溶液能减少氯气的溶解度
②收集并储存氯气的操作方法是:关闭活塞K,使B中的压强增大,此时饱和氯化钠溶液被压入漏斗中,从而储存少量氯气;
③A为氯气的发生装置,其反应的方程式为:
④D为尾气处理装置,盛有氢氧化钠溶液,故离子反应为:
(3)①若装置C中盛装的是NaHSO3溶液,亚硫酸氢根有还原性,氯气可氧化亚硫酸氢根,故离子反应为:;
② C中盛装的是氢氧化铁与烧碱,通氯气在40℃反应,即可制备Na2FeO4,故反应为:;
(4)由图可知反应I的反应物为:HCl、CuO,反应II的反应物为:CuCl2、O2,但氯化铜和氧化铜为中间产物,故消耗的反应物为HCl、O2。
14.(22-23高一上·山东淄博·期末)某学习小组将氯气和空气按体积比1∶3混合,通入含水的碳酸钠中制备,然后用水吸收制备次氯酸溶液。
ⅰ.在饱和食盐水中溶解度很小,能与含水的碳酸钠反应生成。
ⅱ.极易溶于水生成;的沸点为,以上分解为和。
(1)仪器的名称是 ,A中发生反应的离子方程式为 。
(2)实验中须控制与空气(不参与反应)的体积比为,装置的作用 (答出2条即可)
(3)装置中生成,反应的化学方程式为 。
(4)将制得的溶液加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察到溶液红色褪去。溶液褪色的原因可能有两个:①与发生中和反应,② 。设计实验探究溶液红色褪去的原因 。
(5)测定装置D中溶液的物质的量浓度的实验方案:取溶液,加入足量溶液,再加入足量硝酸银溶液,过滤,洗涤,干燥,用电子天平称量沉淀的质量为,则溶液的物质的量浓度为 (可被还原成)。
【答案】(1)圆底烧瓶
(2)可除去氯气中混有的HCl气体杂质;观察产生气泡的速率调节气体流速
(3)
(4)具有漂白性,将溶液漂白使其褪色 向褪色后得溶液中加入NaOH溶液,若恢复至红色,说明褪色的原因为①,否则原因为②
(5)0.3mol/L
【分析】装置A利用浓盐酸和氯酸钾反应制得氯气,经过饱和食盐水将混有的HCl气体杂质除去,将生成的氯气通入装置中与碳酸钠发生反应生成,利用D装置将溶解,装置E利用碱石灰吸收尾气,防止污染空气;
【解析】(1)根据a仪器结构特点可知为圆底烧瓶;与浓盐酸反应生成氯气和水,离子方程式:;
(2)装置B中盛装的饱和食盐水可除去氯气中混有的HCl气体杂质;通过观察B装置中产生气泡的速率调节气体流速;
(3)氯气通入碳酸钠溶液中发生反应生成和CO2,反应方程式:;
(4)制得的溶液加入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中,观察到溶液红色褪去。溶液褪色的原因可能有两个:①与发生中和反应,②具有漂白性,将溶液漂白使其褪色;向褪色后得溶液中加入NaOH溶液,若恢复至红色,说明褪色的原因为①,否则原因为②;
(5)可被还原成,反应离子方程式:,加入足量硝酸银溶液,生成沉淀,则,物质的量浓度:;
15.(22-23高一上·山东东营·期末)Cl2O 是高效安全灭菌消毒剂,部分性质如下:
物理性质
化学性质
常温下,具有强烈刺激性气味的黄棕色气体
熔点:−116℃;沸点:3.8℃;
强氧化性;与有机物、还原剂接触或浓度过高时会发生爆炸;易溶于水且会与水反应生成次氯酸
实验室可利用反应HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O制取Cl2O,装置如图所示:
已知:Cl2的沸点为−34.6℃;氨气的沸点:−33℃;
(1)装置①中仪器A的名称为 ,产生Cl2的化学方程式为 。
(2)通入干燥空气的主要目的是 。
(3)装置⑤中的保温瓶中盛有液氨致冷剂,在装置⑤中内管得到的Cl2O中可能含有杂质是 。
(4)该设计中存在不足之处,改进的措施是 (用简要的文字叙述)。
(5)实验完成后,取装置⑥烧杯内溶液,滴加品红溶液,发现溶液褪色。某兴趣小组设计实验探究溶液褪色原因。
序号
0.1mol·L−1NaClO溶液体积/mL
0.1mol·L−1NaCl溶液体积/mL
0.1mol·L−1NaOH溶液体积/mL
H2O体积/mL
品红溶液
现象
I
5.0
0
0
5.0
3滴
较快褪色
II
0
5.0
a
0
3滴
不褪色
III
5.0
0
5.0
0
3滴
缓慢褪色
ⅰ.a= 。
ⅱ.由上述实验得出的结论是 。
【答案】(1)分液漏斗 2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(2)稀释Cl2O浓度,防止Cl2O浓度过高爆炸
(3)Cl2
(4)装置⑤⑥之间加装一装有无水氯化钙的干燥管
(5)5.0 NaClO溶液具有漂白性;其他条件相同,碱性越强,NaClO溶液的漂白能力越弱
【分析】装置①制备氯气,装置②中盛放饱和食盐水除氯气中的氯化氢,装置③盛放浓硫酸干燥氯气,装置④中发生反应HgO+2Cl2=HgCl2+Cl2O制取Cl2O,装置⑤收集Cl2O,装置⑥盛放氢氧化钠溶液吸收氯气,防止污染。
【解析】(1)根据装置图,可知装置①中仪器A的名称为分液漏斗;①烧瓶中高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯化钾、氯化锰、氯气、水,产生Cl2的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(2)Cl2O浓度过高时会发生爆炸,通入干燥空气稀释Cl2O浓度,防止Cl2O浓度过高爆炸;
(3)装置⑤中的保温瓶中盛有液氨致冷剂,Cl2的沸点为−34.6℃;氨气的沸点:−33℃,在装置⑤中内管得到的Cl2O中可能含有杂质是Cl2。
(4)Cl2O易溶于水且会与水反应生成次氯酸,该设计中存在不足之处是Cl2O收集装置后缺少干燥装置,改进的措施是装置⑤⑥之间加装一装有无水氯化钙的干燥管。
(5)ⅰ.根据可知变量法,为使II 、III 中氢氧化钠浓度相等,a=5.0。
ⅱ.由上述实验得出的结论是:NaClO溶液具有漂白性;其他条件相同,碱性越强,NaClO溶液的漂白能力越弱。
16.(22-23高一上·山东烟台·期末)某小组探究一袋 “硫酸亚铁园艺精品肥料”的花肥是否变质并研究其相关性质。首先对该花肥的成分提出假设:
假设I:只含Fe2+;假设II:_______;假设III:只含Fe3+。
(1)假设II是 ,假设的依据是 (用文字表述)。
取适量花肥于试管中,加入适量稀硫酸溶解得到X溶液,进行如下实验:
实验序号
实验操作
实验现象
①
取2 mL X溶液于试管中,滴加几滴酸性KMnO4溶液
溶液紫色褪去
②
取2 mL X溶液于试管中,滴入1滴KSCN溶液
溶液显红色
(2)实验①发生反应的离子方程式为 。
(3)由实验②可知,X溶液中一定含有 (填离子符号)。
为进一步验证假设,该小组又进行如下实验:
实验序号
实验操作
实验现象
③
取2 mL X溶液于试管中,加入1滴KSCN溶液,再加入1 mL H2O
溶液显红色
④
取2 mL X溶液于试管中,加入1滴KSCN溶液,再加入1 mL新制氯水
溶液显红色,且比实验③中的红色深
(4)通过实验③④可知,假设 (填“I”“II”或“III”)成立。
(5)该小组同学根据所学化学知识认为将变质的花肥与维生素C混合后溶于水,仍能正常使用。这是利用了维生素C的 (填“氧化性”或“还原性”)。
【答案】(1)含Fe2+和Fe3+ Fe2+具有还原性,放置在空气中一段时间后,容易被O2氧化为Fe3+
(2)5Fe2++MnO+8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2O
(3)Fe3+
(4)II
(5)还原性
【解析】(1)根据假设I和III可知假设II:含Fe2+和Fe3+,假设的依据是Fe2+具有还原性,放置在空气中一段时间后,容易被O2氧化为Fe3+;
(2)实验①中Fe2+与KMnO4发生氧化还原反应生成Mn2+,使溶液紫色褪去,反应的离子方程式为5Fe2+++8H+ = 5Fe3++Mn2++4H2O;
(3)KSCN溶液用于检验Fe3+,形成Fe(SCN)3,溶液变红色,由实验②可知,X溶液中一定含有Fe3+;
(4)由实验③加入KSCN溶液显红色说明含有Fe3+,由实验④加入新制氯水红色加深,说明Fe2+被氧化生成Fe3+,则含有Fe2+和Fe3+,假设II成立;
(5)变质的花肥含有Fe3+,与维生素C混合后溶于水,仍能正常使用,维生素C可被铁离子氧化,具有还原性。
17.(22-23高一上·山东烟台·期末)NaClO2是一种高效的氧化剂和优质漂白剂,在水中溶解度较大,遇酸放出ClO2,某探究小组制备NaClO2所需装置如图所示(夹持装置略):
已知:①2ClO2+H2O2+2NaOH = 2NaClO2+O2+2H2O;
②ClO2气体极易溶于水,但不与水反应,可与碱溶液反应;纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
回答下列问题:
(1)完成该实验需要450 mL 4 mol·L-1的NaOH溶液,配制该溶液需要的玻璃仪器除烧杯、胶头滴管和量筒外,还需要 ,所需NaOH固体的质量为 。
(2)仪器A的名称是 ,装置连接顺序为 (按气流方向,用小写字母表示,每个装置仅使用一次)。
(3)装置④中发生反应的化学方程式为 。
(4)②中NaOH溶液的作用是 ;打开K通入足量空气的目的是 。
(5)ClO2作消毒剂后转化为Cl-,则其消毒效率(以单位物质的量得到的电子数表示)是Cl2的 倍。
【答案】(1)500 mL容量瓶、玻璃棒 80.0 g
(2)分液漏斗 f a b e d c
(3)2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 = 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(4)吸收ClO2,防止污染环境 稀释ClO2,防止爆炸
(5)2.5
【分析】在装置④内,NaClO3与Na2SO3的混合液中滴加浓H2SO4,发生反应2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 = 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O,生成的ClO2与O2的混合气随空气排出进入①装置;①装置的进、出气导管都很短,表明此装置为防倒吸装置,混合气进入③中,发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,ClO2的熔点低,遇热水、见光易分解,所以应使用冰水浴,以降低气体的温度;气体浓度较大时易发生分解,若用空气、CO2、氮气等气体稀释时,爆炸性则降低,则需控制气体的流速不能过慢,但过快又会导致反应不充分,吸收效率低;ClO2气体会污染大气,装置②进行尾气处理;
【解析】(1)配制450 mLNaOH溶液需要500mL规格的容量瓶,还需要玻璃棒引流,n(NaOH)=c∙V=4 mol·L-1×0.5L=2mol,所需NaOH固体的质量为m= n∙M=2mol×40g·mol -1=80.0g;
(2)仪器A的名称是分液漏斗;装置连接顺序为装置④制取ClO2,通入空气将ClO2与O2气体排入装置①,装置③制取NaClO2,装置②进行尾气处理,装置连接顺序为f a b e d c;
(3)装置④中发生反应的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4 = 2ClO2↑+2Na2SO4+H2O;
(4)已知ClO2可与碱溶液反应,②中NaOH溶液的作用是吸收ClO2,防止污染环境;纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全,则通入足量空气的目的是:稀释ClO2,防止爆炸;
(5)1molCl2可以获得2mol电子,1molClO2可以获得电子5mol电子.ClO2消毒的效率是Cl2的=2.5倍。
18.(22-23高一上·山东德州·期末)某化学兴趣小组学习Na2O2的性质后,进行过氧化钠与水反应的探究实验。
(1)探究该反应的热效应。
实验装置如图所示,调节U形管内两侧液面相平,向试管中加入agNa2O2粉末,再滴加10mL蒸馏水及2~3滴酚酞试液,试管内产生大量气泡,溶液先变红后褪色。
①观察到U形管内液面 ,说明该反应放出热量。
A.左侧较高 B.右侧较高 C.左、右两侧一样高
②该反应的离子方程式为 ,每生成32gO2,转移电子数为 。
(2)探究溶液红色褪去的原因。
取1.56gNa2O2粉末加入到40mL水中,充分反应得溶液A(忽略溶液体积变化),进行如图实验。
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
操作
现象
溶液变红色,20s后褪色
i.产生大量能使带火星木条复燃的气体
ii.溶液变红色,10分钟后褪色
i.溶液变红色,10分钟后褪色
ii.变红色
溶液变红色,2小时后无明显变化
①溶液A中c(NaOH)= 。
②由Ⅱ中步骤Ⅰ的现象可知,Na2O2与水反应有 生成。
③由Ⅲ、Ⅳ可知,Ⅱ中溶液红色褪去是因为 。
④向Ⅰ中褪色后的溶液中滴加5滴6mol·L-1盐酸,溶液 (填“能”或“不能”)变成红色。
【答案】(1)右侧较高 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑ 2NA
(2)1mol/L 过氧化氢或H2O2 c(OH- )大 不能
【分析】探究过氧化钠中加入水和酚酞出现褪色的原因,可以从题给信息结合计算,从两个角度探究原因、找到解题的切入口:一是物质的漂白性,二是氢氧根离子的浓度大小。
【解析】(1)①若反应放热,锥形瓶中气体的压强增大,会导致U形管内液面左低右高,观察到U形管内液面右侧较高,说明该反应为放热反应,故答案为右侧较高;
②32gO2的物质的量为1mol,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑,反应中Na2O2既是氧化剂,又是还原剂,则生成1mol氧气转移电子数为2NA,故答案为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑;2NA。
(2)①取1.56g Na2O2粉末加入到40mL水中,充分反应得溶液A(忽略溶液体积变化),发生反应2Na2O2+2H2O=4Na++4OH−+O2↑,1.56g Na2O2粉末产生的氢氧化钠的物质的量为,氢氧化钠的浓度为,故答案为1mol/L;
②由Ⅱ中步骤i的现象可知,溶液A中加入二氧化锰产生大量能使带火星木条复燃的气体为氧气,说明溶液中含过氧化氢;答案为过氧化氢或H2O2;
③由Ⅲ、Ⅳ可知,在碱溶液中酚酞变红色和氢氧根离子浓度有关,1mol/L的氢氧化钠溶液中滴入酚酞溶液变红色,10分钟后溶液褪色,再滴入盐酸反应后氢氧根离子浓度减小,溶液变红色,说明Ⅱ中溶液红色褪去是因为c(OH- )大;
④Ⅰ中溶液红色褪去的主要原因是生成的过氧化氢具有氧化性,把有色物质氧化为无色物质,向Ⅰ中褪色后的溶液中滴加5滴6mol·L-1盐酸,溶液最终不能变成红色。
【点睛】本题考查了探究实验的相关内容,掌握相关物质的性质以及是解答关键。
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