内容正文:
化学实验专题
1.四氯化钛(TiCl4)是生产金属钛及其化合物的重要中间体。室温下,四氯化钛为无色液体。某化学兴趣小组同学以TiO2 和CCl4为原料在实验室制取液态TiCl4,装置如下图所示:
有关信息如下:①反应原理:TiO2(s)+CCl4(g) TiCl4(g)+CO2(g)。 ②反应条件:无水无氧且加热。
③有关物质性质如下表所示:
物质
熔点/℃
沸点/℃
其他
CCl4
-23
76
与TiCl4互溶
TiCl4
-25
136
遇潮湿空气产生白雾
请回答下列问题:
(1)装置F中有氮气生成,该反应的化学方程式为_______________________。
(2)实验装置依次连接的顺序为F→B→______。
(3)实验开始前首先点燃____处(填“D”或“F”)酒精灯,目的是______________。
(4)E装置不能换成B装置,理由是______________。
(5)欲分离装置C中的液态混合物,所采用操作方法的名称是______________。
(6)TiCl 4是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。某钛合金含有的元素还有Al和Si等。已知在常温下,钛是一种耐强酸、强碱的金属,请设计实验检验其中的Si 元素________________。
2.资料显示:久置于潮湿环境中的漂白粉受热生成O2和少量Cl2;
干燥的漂白粉加热后发生反应Ca(ClO)2CaCl2 + O2↑。
学生甲利用下图装置进行实验:加热A中试管内装有的潮湿漂白粉样品时,观察到B中有大量气泡产生。
(1)B中发生反应的离子方程式为____________________________。
(2)请写出实验室检验氯气的方法:_________________________。
学生乙设计实验测定某干燥漂白粉样品中次氯酸钙的百分含量。实验步骤如下:
①称量坩埚的质量,为W1g。
②坩埚中加入样品后再称,质量为W2g。
③重复进行加热、冷却、称量,直到恒重,质量为W3g。
(3)称量所用仪器名称为_____________________;实验到达恒重的判断依据是___________________________________________________。
(4)该漂白粉样品中次氯酸钙的百分含量为_________________(用W1、W2、W3表示);若所用坩埚内壁沾有受热易分解的物质,则该实验测得的结果__________________。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
3.亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的漂白剂和消毒剂,它在酸性条件下生成NaCl并放出C1O2,C1O2有类似Cl2的性质。某兴趣小组探究亚氯酸钠的制备与性质。
Ⅰ.制备亚氯酸钠
关闭止水夹②,打开止水夹①,从进气口通入足量C1O2,充分反应。
(1)仪器a的名称为_______,仪器b的作用是_____。
(2)装置A中生成NaC1O2的离子方程式为_______。
(3)若从装置A反应后的溶液中获得NaClO2晶体,则主要操作有减压蒸发浓缩、降温结晶______、_____干燥等。
Ⅱ.探究亚氯酸钠的性质
停止通ClO2气体,再通入空气一段时间后,关闭止水夹①,打开止水夹②,向A中滴入稀硫酸。
(4)开始时A中反应缓慢,稍后产生气体的速率急剧加快,请解释可能的原因_________。
(5)B中现象为_________ 。
(6)实验完成后,为防止装置中滞留的有毒气体污染空气,可以进行的操作是:再次打开止水夹①,_______。
4.水合肼(N2H4·H2O)是无色、有强还原性的液体,实验室制备水合肼的原理为:CO(NH2)2+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4·H2O+NaCl据此,某学生设计了下列实验。
【制备NaClO溶液】实验装置如下图图甲所示(部分夹持装置已省略)
已知:3NaClO2NaCl+NaClO3
(1)配制30 %NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外还有__________(填字母)。
A.容量瓶 B.烧杯 C.移液管 D.玻璃棒
(2)装置I中发生的离子反应方程式是_______________;Ⅱ中玻璃管a的作用为____________;Ⅱ中用冰水浴控制温度在30℃以下,其主要目的___________________
【制取水合肼】实验装置如上图图乙所示
(3)反应过程中,如果分液漏斗中溶液的滴速过快, 部分N2H4·H2O参与A中反应并产生大量氮气,产品产率因此降低,请写出降低产率的相关化学反应方程式____________________;充分反应后,加热蒸馏A内的溶液即可得到水合肼的粗产品。
【测定肼的含量】
(4)称取馏分0.3000 g,加水配成20.0 mL溶液,一定条件下用0.1500 mol·L-1的I2溶液滴定。已知: N2H4·H2O + 2I2 = N2↑+ 4HI + H2O。
①滴定时,可以选用的指示剂为____________;
②实验测得消耗I2溶液的平均值为20. 00 mL,馏分中N2H4·H2O的质量分数为____。
5.硫酰氯(SO2C12)常用于制造医药品、染料等。通常情况下其熔点为-54.1℃,沸点69.2℃,遇水发生剧烈反应生成氯化氢气体。某实验小组拟用干燥的氯气和二氧化硫在活性炭催化下制取硫酰氯,其实验装置如下:
(1)有关冷凝管的使用原理,下列说法正确的是(填字母)______________。
a.蒸气冷凝在内管的外壁上
b.当蒸馏液体的沸点超过140℃,水冷易炸裂仪器,此时多采用空气冷凝管
c.蛇形冷凝管多用于有机制备的回流,适用于沸点较低的液体
d.内外管所围出的空间为行水区,有吸收蒸气热量并将热量移走的功用
(2)B中的试剂为___________,作用为______________________________。
(3)在不改变装置的前提下,丁中的KClO3可用_____________代替(填化学式)。
(4)该小组向Cu(NO3)2·3H2O晶体中滴加SO2C12制备少量无水Cu(NO3)2。
①请写出SO2C12与水反应的化学方程式______________________________。
②滴加SO2C12的作用除了吸水之外,还有_____________________________。
(5)测定无水Cu(NO3)2的纯度,可用分光光度法。现测得[Cu(NH3)4]2+的吸光度A与Cu2+标准浓度关系如图所示(已知4NH3·H2O+Cu2+==[Cu(NH3)4]2++4H2O)。
称取0.3150g制得的无水Cu(NO3)2样品,用蒸馏水溶解并配制成100mL溶液,用__________(填仪器名称)准确量取10.00mL,加过量氨水,再用蒸馏水稀释至100mL,测得其吸光度A=0.8。则此无水Cu(NO3)2样品的纯度是___________(保留三位有效数字)。
6.为了更深刻地认识卤素的性质,某化学小组对卤素及其化合物的制备和性质进行如下探究实验,根据实验回答问题。
[实验一]氯气的制取
(1)该小组拟用下图实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并完成与金属铁的反应(夹持仪器略去,下同)。每个虚线框表示一个单元装置,请用文字描述将下列装置的错误之处改正___________。
[实验二]探究氯化亚铁与氧气反应的产物
已知氯化亚铁的熔点为674℃,沸点为1023℃;三氯化铁在100℃左右时升华,极易水解。在500℃条件下氯化亚铁与氧气可能发生下列反应,12FeCl2+3O22Fe2O3+8FeCl3、4FeCl2+3O22Fe2O3+4Cl2,该化学小组选用下图部分装置(装置可以重复选用)进行氯化亚铁与氧气反应产物的探究。
(2)实验装置的合理连接顺序为:A→_____________→E。
(3)假设加热装置中的完全反应,则反应后剩余固体的化学式是_______________。请设计实验方案验证你的假设____________________。
(4)简述将F中的固体配成溶液的操作方法__________________。
[实验三]卤素化合物之间反应实验条件控制探究
(5)在不同实验条件下KClO3可将KI 氧化为I2 或KIO3。下面是该小组设计的一组实验数据记录表(实验控制在室温下进行):
试管标号
1
2
3
4
0.20 mol· L-1KI 溶液/mL
1.0
1.0
1.0
1.0
KClO3(s)/g
0. 10
0. 10
0.10
0.10
6.0 mol· L-1 H2SO4溶液/mL
0
3.0
6.0
9.0
蒸馏水/mL
9.0
6.0
3.0
0
实验现象
①该组实验的目的是_______________。
②2号试管反应完全后,取少量2号试管中的溶液滴加淀粉溶液后显蓝色,假设还原产物只有KCl,写出反应的离子方程式____________________。
7.CuCl广泛应用于化工和印染等行业。在实验室中模拟热分解CuCl2·xH2O制备CuCl的原理和实验装置如下:
完成下列填空:
(1)在实验(Ⅰ)过程中,观察到B中固体由白色变为蓝色,C中产生的现象是__________,导致该现象的物质是________________________。
(2)装置D的作用是___________________________________,其中发生氧化还原反应的化学方程式是_____________________________________。
(3)反应结束后,CuCl产品中可能存在少量的CuCl2或CuO杂质。
①若杂质是CuCl2,则原因是_________________________________________。
②若杂质是CuO,则原因是__________________________________________。
(4)根据实验(Ⅱ),测定CuCl2·xH2O中结晶水的含量。取CuCl2·xH2O样品1.692g,经过3次灼烧、冷却、称量,得到黑色固体的质量数据如下:
称 量
第1次
第2次
第3次
质量(g)
0.820g
0.800g
0.800g
则x=_____________(保留2位小数)。
8.亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。
(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如下图所示:
为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是:
装置Ⅰ
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净Cl2
MnO2
①___
②___
制备纯净NO
Cu
③___
④___
(2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:
①装置连接顺序为a→________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是____________。
③装置Ⅶ的作用是____________。
④装置Ⅷ中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为________________。
(3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下该混酸可生成亚硝酰氯和氯气, 该反应的化学方程式为__________________。
9.瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先得到了氯气.已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同,某兴趣小组用如图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质.
图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里盛有紫色石蕊试液.
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过_____(填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸.装置A中反应的离子方程式是_____.
(2)制取氯酸钾是在装置B中进行的,装置B中制取氯酸钾的化学反应方程式是____________.该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,原因是氯气中含有杂质,改进方法是______.
(3)实验中装置D的试管中产生的现象是________.
(4)请在装置图方框中画出上述实验还缺少的装置,并注明试剂.________
(5)该小组同学认为:SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强.但是如果将SO2和Cl2同时通入到品红溶液中,则会发现褪色效果并不像该小组同学想象的那样.请你分析原因(用离子方程式表示)_______.
10.某化学学习小组设计下图实验装置(夹带装置略去)制备Cl2,并探究氯气的相关性质。
已知: 硫代硫酸钠(Na2S2O3)溶液在工业上可作脱氯剂。
(1)若A装置中固体药品为KMnO4,产生标况下3.36L氯气时,被氧化的HCl的物质的量为___。
(2)装置B的作用是_____________。
(3)装置C的作用是探究氯气与Na2S溶液反应。反应开始后,观察到C中产生黄色沉淀。写出该反应的化学方程式_____________。
(4)装置D的作用是验证氯气是否具有漂白性,I处是湿润的有色布条,则II、III处应加入的物质分别是__________、____________。
【探究与反思】
按图中设计装置进行实验,甲同学观察到C中先产生黄色沉淀。但是长时间通入氯气后,溶液又变澄清,该同学思考后设计如下实验检验C中生成物的成分。
实验操作步骤:
①取少量原Na2S溶液于小试管中,滴加BaCl2溶液,无明显现象;
②取少量反应后C中澄清溶液于小试管中,滴加过量的盐酸,无气泡冒出,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀。
(5)该同学根据实验现象得出结论:装置C 中生成的含硫元素的物质是______ (填化学式)。推测过量的氯气与Na2S溶液反应的离子方程式为________________。
(6)请用离子方程式说明装置E的作用______________。
(7)乙同学认真思考后认为装置E中的试剂不合理。请用离子方程式和必要的文字解释原因:________________________________。
11.ClO2是一种强氧化性气体(高浓度时呈红黄色,低浓度时呈黄色),在消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过下图所示装置(夹持装置略)对其进行制备、收集、吸收并制取NaClO2。
(1)仪器A的名称是______________。
(2)图中装置有一明显错误,请指出:______________。
(3)打开B的活塞,A中有ClO2生成,D中吸收ClO2后生成NaClO2和NaHCO3,写出D中所发生反应的离子方程式:______________。
(4)E中溶液出现黄色能否说明ClO2未被H2O2和Na2CO3的混合溶液充分吸收,判断并说明理由:______________。
(5)写出一种提高ClO2吸收率的方法:______________。
(6)E装置吸收逸出的少量ClO2气体后所得溶液(pH为5.5~6.5)中存在少量ClO,当pH≤2.0时,ClO能被I−还原。请补充完整检验E装置溶液中存在少量ClO的实验方案:取一定体积E装置中的溶液于分液漏斗中,_______________,则溶液中存在ClO。(实验中须使用的试剂有:CCl4、稀硫酸、淀粉溶液)
12.是一种常用的净水剂,某化学研究小组同学用如图装置制备无水。已知无水在空气中易潮解,加热易升华。请回答下列问题:
(1)A中发生反应的离子方程式为_________________________________________________。
(2)装置接口的连接顺序为____________________(用a、b、c……i表示);反应开始前应先加热__________处酒精灯(填“A”或“B”)。
(3)装置B中收集器放在冷水中的原因是________________________________________。
(4)反应结束后,该小组同学对B中硬质玻璃管的右端进行加热,其目的是__________。
(5)工业上用5.0mol· 溶液吸收气体,该反应的化学方程式为__________________________;若吸收170g 气体,需要该溶液的体积为__________L。
13.某化学活动小组设计如下图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到的固体物质。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式: 。
(2)写出试剂Y的名称: 。
(3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C成分进行猜想和探究。
①提出合理假设。
假设一:存在两种成分: NaHCO3和 ;
假设二:存在三种成分: NaHCO3和 、 。
②设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2:
步骤3:
(4)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为
。
14.已知:NOx能与Na2O2反应;NO和NO2均能与酸性KMnO4溶液反应生成NO3ˉ和Mn2+。
I.用下图所示装置(略去夹持仪器)可制得少量亚硝酸钠(2NO+Na2O2=2NaNO2)。
(1)B、D的仪器名称是________,D的作用是________。
(2)通NO前,需先通一段时间N2,目的是________,
(3)E中主要反应的离子方程式为________,
(4)常温下,测得实验前后C的质量差值为0.30g,则制得NaNO2________g。
Ⅱ.NO2和Na2O2都有较强氧化性,为探究NO2与Na2O2反应的产物,提出如下假设:
假设i.NO2氧化Na2O2;假设ii.Na2O2氧化NO2。
甲同学设计如图所示实验装置:
请回答下列问题:
(5)单向阀在实现气体单向流通的同时,还有一个作用是___________。
(6)待试管G中收集满气体,向试管G中加入适量Na2O2粉末,塞紧塞子,轻轻振荡试管内粉末,观察到红棕色气体迅速消失;再将带火星的木条迅速伸进试管内,木条复燃,甲同学据此认为假设i正确。乙同学认为该装置不能达到实验目的,为达到实验目的,应在F、G之间增加一个M装置,M中应盛装__________(可供选择的试剂:碱石灰,浓硫酸饱和氯化钠溶液);乙同学用改进后的装置,重复了甲同学的实验操作,观察到红棕色气体迅速消失,带火星的木条未复燃。得到结论:假设ⅱ正确。
请做出正确判断,写出NO2和Na2O2反应的化学方程式__________
15.硫酰氯(SO2Cl2)是一种重要的化工试剂,实验室合成硫酰氯的实验装置如下图所示:
已知:①SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) △H=-97.3 kJ/mol
②硫酰氯常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中易“发烟”;
③100℃以上或长时间存放硫酰氯都易分解,生成二氧化硫和氯气。
(1)仪器a为恒压分液漏斗,与普通分液漏斗相比,其优点是_____________________。
(2)仪器b的名称为____________。
(3)装置A中发生化学反应的离子方程式为 _____________________________。
(4)仪器d中盛放的试剂为______。
A.无水硫酸铜 B.无水氯化钙 C.碱石灰 D.五氧化二磷
(5)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为___________________,分离这两种液态产物的方法是_____________。
(6)装置E为储气装置,用于提供氯气,则分液漏斗c中盛放的试剂为_________。当装置E中排出氯气0.224 L(已折算成标准状况)时,最终得到1.08 g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为_____。长期存放的硫酰氯会发黄,其原因可能为_________________。
16.某学习小组利用下图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成。
[实验步骤]
(1)组装仪器:上述四个装置的正确连接顺序为____;
(2)检査装置气密性:应如何操作?____;
(3)加入药品,开始实验:应先____,一段时间后再____;
(4)停止反应:当硬质玻璃管中固体质量不再改变时,停止加热,继续通入—段时间的O2,其目的是____;
(5)测定S元素的质量:将B中所得溶液加水配制成250 mL溶液,取25.00 mL所配溶液,加入足量的双氧水,再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为2.33g。之前所取铁硫化物得质量为6g,则FexSy的化学式为____;
[实验反思与再探究]
(6)有同学认为步骤(5)可以设计为:取25.00 mL所配溶液,加入足量的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称得BaSO3沉淀的质量。你认为此方案____(填“是”或“否”)合理,理由是____。
(7)有同学为了继续探究反应后硬质玻璃管中固体的成分,他将固体取出,完全溶于稀硫酸中,再向溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液,未观察到明显现象,则硬质玻璃管中所发生反应的化学方程式为____。
17.兴趣小组在实验室用制备的氯气与一氧化氮在常温常压下合成亚硝酰氯。
【查阅资料】 亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃) 是一种黄色气体,液体状态呈红褐色,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。对眼睛、皮肤和粘膜有强烈刺激性,具有类似氯气和氮氧化物的毒作用。冰水中加入NaCl可降低温度。
【原料制备】 在实验室分别制备原料气NO和Cl2。
(1)用如下装置制备纯净干燥的气体,请补充下表中各仪器中的试剂。
原料制备
装置Ⅰ
装置Ⅰ
装置Ⅱ
烧瓶中
分液漏斗中
制备纯净Cl2
MnO2
①__________
②______
制备纯净NO
Cu
③_______
④_________
【合成亚硝酰氯】 利用制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示:
(2)装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是___________________。
(3)装置连顺序为 a→_______________(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。
(4)装置Ⅴ的作用是___________________________________。
(5)装置Ⅸ在实验时,预期观察到的现象是__________________________________________。
(6)装置Ⅷ中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为________________________。
【拓展学习】
(7)查阅资料,得知配制王水(浓硝酸与浓盐酸的混酸) 时会生成亚硝酰氯和氯气,该反应的化学方程式为__________________________________。
18.氯化亚砜(SOCl2)常温常压下是一种无色、可蒸馏的液体,遇水极易反应产生SO2和HCl。氯化硫(S2Cl2)是一种黄红色液体,有刺激性、窒息性恶臭,在空气中强烈发烟,遇水产生二氧化硫、氯化氢和一种固体颗粒。实验室欲根据S2Cl2+2SO2+3Cl24SOCl2,利用如下装置制备氯化亚砜。
(1)仪器A的名称为___________________。
(2)B中发生反应的离子方程式为___________________________________。
(3)上述装置的连接顺序为a→( )→( )→( )→( )→b→c→( )→( )→d(部分装置可重复使用)。_____________
(4)盛有碱石灰的干燥管的作用是________________________________。此处盛有碱石灰的干燥管能否换为盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶?_______(填“是”或“否”),请说明理由________。
(5)写出S2Cl2遇水发生反应的化学方程式______________________________。
(6)请设计简单的实验来验证氯化亚砜与水完全反应的产物:__________________________________。
19.下图的实验装置可用于研究SO2转化为SO3的转化率。已知:SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。A处为SO2气体发生装置,C处为SO2与O2反应的装置。
完成下列填空:
(1)A处的化学反应方程式为_______________,仪器F的名称为_____。
(2)根据实验需要,应该在D、E处连接合适的装置。请从图中选择,将所选装置的序号填入相应的空格,D:__________,E:_________。
(3)用amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当A处反应结束时,再继续通入一段时间O2,最后测得E处装置增重bg,则此时SO2的转化率为__________%(用含a、b的代数式表示)。
(4)若Na2SO3变质,会影响到SO2的转化。现欲检验某Na2SO3样品是否变质,你的方法是____________。
(5)实验结束后,如果将收集了SO3的装置敞口露置于空气中,可看到装置出口处产生大量白雾,其原因是________________________。
20.硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)是一种用途广泛的试剂。某小组拟探究硫酸铜晶体的性质,并测定其结晶水含量。
实验(一):探究硫酸铜的氧化性。
取适量硫酸铜溶液于试管中,加入(NH4)2SO3溶液,产生沉淀M。过滤、洗涤,得到固体M。为了探究M的组成,进行如下实验:
①将一定量固体M分成两份。
②在一份固体中加入稀硫酸,产生有刺激性气味的气体(X),溶液变成蓝色并有红色固体生成;将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色。
③在另一份固体中加入浓烧碱溶液,共热,产生气体(Y),该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题:
(1)Y的电子式为___________。
(2)经测定M中阳离子、阴离子个数之比为2:1。M的化学式为______________。
实验(二):探究硫酸铜晶体的热稳定性。
取少量硫酸铜晶体进行实验,装置如图所示。
已知部分实验现象为:A中蓝色晶体逐渐变成白色粉末,最后变成黑色粉末;B中产生白色沉淀;D中溶液变成红色。
(3)分析推测硫酸铜晶体的分解产物有________________________________。
(4)B、C装置的位置不能互换的原因是_______________________________。
(5)D中的反应分两步进行,写出第一步反应的离子方程式___________________________。
实验(三):测定硫酸铜晶体中结晶水的含量。
取wg硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)配成250 mL 溶液,取25.00 mL 溶液用c mol/L EDTA溶液(简写成Y4—)滴定至终点,消耗EDTA标准液V mL。
已知:滴定方程式为:Cu2++ Y4—=CuY2—。
(6)x=___________________(用代数式表示)。
(7)下列情况会使测得的x偏小的是_______(填番号)
a、样品失去部分结晶水 b、量取待测液前未用待测液润洗滴定管
c、开始读数时滴定管尖嘴有气泡而终点时无气泡
d、滴定开始时平视、滴定终点时俯视
21.某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。回答下列问题。
(1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如下图所示:
①先通入N2,然后加热,直至反应结束,整个过程中N2的作用是__________________________。
②装置B的作用是___________。
(2)该同学认为气体产物中可能含有CO2、CO 及SO2,并进行验证,选用上述实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。
①实验装置连接的合理顺序为A、B、___________。装置H中黑色粉末是___________。
②能证明产物中有CO的现象是__________________________。
③若含有SO2,E装置的作用是______________________________(用化学方程式说明)。
(3)某同学利用右图装置验证固态产物,能证明固态产物中含有Na2S的现象是___________。若实验中发现固态产物完全反应后,锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀,说明固体产物中除含有Na2S外,还含有少量的___________(填一种可能的物质)。
22.直接排放含SO2会形成酸雨,危害环境。某化学实验小组用如下装置进行有关SO2性质的探究活动。
(1)装置A中反应的离子方程式为___________________________________。
(2)选用以上装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:甲同学认为按照A→C→F→尾气处理顺序连接装置可以证明,乙同学认为该方案不合理,其理由是___________________。正确的连接顺序是:A→C→___________→尾气处理(填字母)顺序连接装置。证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的酸性的实验现象是__________________________。
(3)将二氧化硫通入以下装置可以制备Na2S2O3:
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,B中试剂是 ________________。
②写出装置A中发生反应的化学方程式___________________________________。
③Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:
第一步:准确称取a g KIO3(化学式量:214)固体配成溶液;
第二步:加入过量KI固体和H2SO4溶液,滴加指示剂;
第三步:用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。则c(Na2S2O3)=____mol·L-1。(已知:IO3-+5I-+6H+= 3I2+3H2O, 2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
23.某化学兴趣小组设计实验,用浓硫酸与铜的反应制取SO2并进行相关实验探究,同时获得少量NaHSO3,实验装置如下图所示:
(1)装置甲中发生反应的化学方程式是________________,装置乙的作用是___________。
(2)装置丁的作用是吸收污染空气的SO2气体,其反应的离子方程为___________________。
(3)SO2气体有漂白性、还原性和氧化性。将SO2通入溴水中,SO2表现的是__________性,化学反应方程式为_________________________________。
(4)反应过程中,将丙中滴管里的品红溶液滴入锥形瓶,若现象为 _____________,则溶液中的NaOH完全转化为了NaHSO3。
(5)若丙中没有加入品红溶液,则不能准确判断氢氧化钠是否完全转化。现有可供选择的仪器和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管; 2mol/L盐酸、2mol/L硝酸、1mol/L氯化钡溶液、1 mol/L氢氧化钡溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验探究吸收后产物中是否存在NaHSO3和Na2SO3,将实验操作、预期的实验现象和结论填在下表中。
实验操作
预期现象与结论
步骤1:取少量待测液放入试管中,滴加过量1 mol/L氯化钡溶液。静置一段时间后,得到滤液A和固体B。
(空)
步骤2:往固体B中加入蒸馏水洗涤沉淀,静置后弃去上层清液,向固体滴入2滴(或少量)品红,再滴加__________________。
若品红褪色(或有气泡),则说明含有Na2SO3。
步骤3: 用试管取少量A,向其中加入过量___________。
若生成白色沉淀,则说明有NaHSO3生成
24.已知硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗称莫尔盐,其摩尔质量为392 g/mol,可溶于水,在100℃~ 110 ℃时分解。为探究其化学组成,甲乙两同学设计了如下实验。
Ⅰ.探究莫尔盐晶体加热时的分解产物。
(1)甲同学设计如右图所示的装置进行实验,装置C中可观察到的现象是溶液变红,由此可知分解产物中有_____________。
(2)乙同学认为莫尔盐晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。为验证产物的存在,用下列装置进行实验:
①乙组同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A→H→__________________________→G
②证明含有SO3的实验现象是_______________。
II.为测硫酸亚铁铵纯度,称取m g 莫尔盐样品,配成500 mL溶液。甲、乙两同学设计了如下两个实验方案。
甲方案:取25.00mL硫酸亚铁铵溶液用0.1000mol•L-1的酸性K2Cr2O7溶液分三次进行滴定。
乙方案:(通过NH4+测定)设计装置如下图所示。取25.00 mL样品溶液进行该实验。
(1)滴定过程中,酸性K2Cr2O7溶液应装在_____________滴定管中。甲方案中的离子方程式为_________________________________。
(2)乙方案中量气管中最佳试剂是______(填字母)。
a.水 b.饱和NaHCO3溶液 c.CC14
(3)乙方案中收集完气体并恢复至室温,读数前应进行的操作是______________________________。
(4)若测得NH3(已折算为标准状况下)为VL,则硫酸亚铁铵纯度为___________。(用含V、m的式子表示)
25.I.某兴趣学习小组设计如图装置制取SO2,研究其性质。
请回答下列问题:
(1)B、C、D分别用于检验SO2 的性质,写出C中反应的离子方程式_______。
(2)实验中观察到D 中有浑浊出现,有同学提出此现象不能证明SO2 具有氧化性,请简述理由________________________。
(3)E装置的作用为______________。
II.某学习小组进一步探究不同浓度的硫酸氧化性不同,设计并完成如下实验:
称取一定量还原铁粉放入一定体积浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。经检验,气体Y 中含有SO2、H2。
(4)溶液X中含有的金属阳离子是(填化学式)_________,简述如何检验该离子______。
(5)为了测定气体Y 中SO2 的含量,将2.24 L( 标准状况)气体Y 通入到200.00mL0.2000mol/L 酸性高锰酸钾溶液中,充分反应后,取出20.00mL溶液转入锥形瓶中进行滴定,消耗0.1000mol/L的KHC2O4标准液10.00mL (高锰酸钾被还原均生成Mn2+ )。
①已知室温下,0.1000mol/L KHC2O4 的溶液中,c(C2O42-) > c(H2C2O4)。滴定操作过程中标准液应用_______(填仪器名称)盛装;滴定终点的现象为____________。
②计算气体Y 中SO2 的物质的量分数为__________。
26.Ⅰ.铁是应用最广泛的金属,铁的卤化物、氯化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。已知氧化铁是一种重要的化工原料,无水氯化铁遇潮湿空气极易吸水生成FeCl3·nH2O。
(1)某学习小组用下图装置在实验室制备无水氯化铁,请你一起参与该小组的活动。
①装置A中发生的离子方程式_______________
②装置B的作用是________,C中的试剂______________。
③实验开始时先点燃___处酒精灯;装置E的作用为__________。
(2)工业上制备无水氯化铁的一种工艺流程如下:
①吸收塔中发生反应的离子方程式为__________
②简述由FeCl3·6H2O晶体得到无水氯化铁的操作:____________
Ⅱ.利用如图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是______。
(2)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(假设NH3不能被完全吸收),在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象是_____。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,要在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是___________
27.某化学兴趣小组为探索铜跟浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。
取a g Cu片、12mL 18mol/L浓H2SO4放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。请回答:
(1)请写出Cu与浓H2SO4反应的化学方程式___________________________________,装置E中试管D内盛品红溶液,当D中观察到_____________________时,说明C中气体集满,取下试管D,用酒精灯加热,观察到的现象是_____________________。
(2)装置B的作用是贮存多余的气体,B中放置的液体可以是_________________ (填字母)。
A.酸性KMnO4 B.饱和Na2S溶液 C.饱和NaHCO3溶液 D.饱和NaHSO3溶液
(3)下列药品中,能够证明反应后的烧瓶中有酸剩余的是___________。
A.KNO3晶体 B.NaHCO3溶液 C.Zn粉 D.BaCl2溶液
(4)该法制备硫酸铜溶液有诸多缺点,任意写出一条_______________________,可以用稀硫酸和废铜屑通过绿色方法制得纯净的硫酸铜溶液,写出一种制备方法_______________________(用方程式表示)。
28.氨气是一种重要化合物,在工农业生产、生活中有着重要作用。
(1)“氨的催化氧化”是工业生产硝酸的重要步骤。某化学课外活动小组设计了如下装置模拟该实验过程,并用水吸收制取硝酸(固定装置略去):
①A装置的分液漏斗中盛放浓氨水,则烧瓶中盛放的药品应该是________。
②C装置中发生反应的化学方程式为________________。
③反应后,装置E中除存在较多的H+外,还可能存在的一种离子是________,试设计实验证明这种离子的存在_____________________。
④下列哪些装置可以同时起到装置D和E的作用________(填代号)。
(2)若将氯气和氨气在集气瓶中混合,会出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一,请写出反应的化学方程式:________________(不必配平),该反应生成的还原产物的化学键类型是________。
29.亚硝酸钠(NaNO2)被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示。
已知:室温下,①2NO+Na2O2===2NaNO2;②3NaNO2+3HCl===3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;③酸性条件下,NO或NO都能与MnO反应生成NO和Mn2+。
请按要求回答下列问题:
(1)检查完该装置的气密性,装入药品后,实验开始前通入一段时间气体X,然后关闭弹簧夹,再滴加浓硝酸,加热控制B中导管均匀地产生气泡。则X为_______,B中观察到的主要现象是__________________。
(2)A装置中反应的化学方程式为__________________。
(3)D装置中反应的离子方程式为__________________。
(4)预测C中反应开始阶段,产物除NaNO2外,还含有的副产物有Na2CO3和________。为避免产生这些副产物,应在B、C装置间增加装置E,则E中盛放的试剂名称为________。
(5)亚硝酸钠对应酸为亚硝酸,下列事实中不能比较氢硫酸与亚硝酸的酸性强弱的是_________(填标号)。
A.氢硫酸不能与碳酸氢钠溶液反应,而亚硝酸可以
B.氢硫酸的导电能力低于相同浓度的亚硝酸
C.0.10 mol·L−1的氢硫酸和亚硝酸的pH分别为4.5和2.1
D.氢硫酸的还原性强于亚硫酸
30.某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行试验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应
(1)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是_________
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后_________
(3)装置①中发生反应的化学方程式是__________
(4)装置②的作用是_________,发生反应的化学方程式是___________
(5)该小组得出的结论所依据的试验现象是____________
(6)试验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下3个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是___(选填序号字母)
a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
b.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
c.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
31.某同学在做浓硫酸与铜反应的实验过程中,观察到铜片表面变黑,于是对黑色物质的组成进行实验探究。
(1)用如右图所示装置进行实验1。(加热和夹持仪器已略去)
实验1:铜片与浓硫酸反应
操作
现象
加热到120℃~250℃
铜片表面变黑,有大量气体产生,形成墨绿色浊液
继续加热至338℃
铜片上黑色消失,瓶中出现“白雾”,溶液略带蓝色,瓶底部有较多灰白色沉淀
①装置B的作用是________;装置C中盛放的试剂是_______。
②为证明A装置中灰白色沉淀的主要成分为硫酸铜,实验操作及现象是___________。
(2)探究实验1中120℃~250℃时所得黑色固体的成分。
【提出猜想】黑色固体中可能含有CuO、CuS、Cu2S中的一种或几种。
【查阅资料】
资料1:亚铁氰化钾[K4Fe(CN)6]是Cu2+的灵敏检测剂,向含有Cu2+的溶液中滴加亚铁氰化钾溶液,生成红棕色沉淀。
资料2:
CuS
Cu2S
黑色结晶或粉末
灰黑色结晶或粉末
难溶于稀硫酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水或热的浓盐酸
难溶于稀硫酸和浓盐酸;可溶于硝酸;微溶于浓氨水
【设计并实施实验】
实验2.探究黑色固体中是否含CuO
操作
现象
i.取表面附着黑色固体的铜片5片,用清水洗干净,放入盛有10mL试剂A的小烧杯中,搅拌
黑色表层脱落,露出光亮的铜片
ii.取出铜片,待黑色沉淀沉降
上层溶液澄清、无色
①试剂A是_________。
②甲认为ii中溶液无色有可能是Cu2+浓度太小,于是补充实验确认了溶液中不含Cu2+,补充的实验操作及现象是______。
实验3.探究黑色固体中是否含CuS、Cu2S
操作
现象
i.取实验2中黑色固体少许,加入适量浓氨水,振荡后静置
有固体剩余,固液分界线附近的溶液呈浅蓝色
ii.另取实验2中黑色固体少许,加入适量浓盐酸,微热后静置
有固体剩余,溶液变成浅绿色
【获得结论】由实验2和实验3可得到的结论是:实验1中,120℃~250℃时所得黑色固体中_______。
【实验反思】
分析实验1中338℃时产生现象的原因,同学们认为是较低温度时产生的黑色固体与热的浓硫酸进一步反应造成。已知反应的含硫产物除无水硫酸铜外还有二氧化硫,则黑色固体消失时可能发生的所有反应的化学方程式为_____________。
32.化学课外活动小组设计了如图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”实验(固定装置略去)。
(1)A处是气体发生装置,A中所用的试剂只能从下列物质中选取:①碳酸钠,②碳酸氢钠,③碳酸氢铵,④氯化铵,⑤熟石灰,⑥氢氧化钠。
若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品是________(填物质序号),并在图中空白处将实验装置图补充完整(使用下列简易装置图,固定装置省略;使用尺、规作图)。
______________
(2)该装置补充完整后,仍然存在一定缺陷,试从安全与环保的角度来考虑,对该装置进行改进:
①_________________________________________;
②_________________________________________。
(3)按照改进后的装置进行实验,请完成以下问题:
①装置B的作用是___________________________;
②写出C中发生反应的化学方程式:___________________________________;
33.某研究性学习小组的同学为了探究NO的性质,进行了如下实验。
(1)甲同学设计了图甲装置进行实验,观察到集气瓶中收集到无色气体,由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。甲同学的推断_______(填“正确”或“不正确”),理由是______。
(2)乙同学不同意甲同学的推断,他观察到图甲装置圆底烧瓶中的气体不是无色。为此乙同学设计了图乙装置进行实验,步骤如下:
①在大试管中放入适量石灰石,加入过量稀硝酸;
②待石灰石反应完全,将铜丝浸入过量的稀硝酸中;
③一段时间后,观察到大试管中气体始终为无色,收集反应产生的气体;
④待集气瓶充满气体后从水槽中取出,敞口正放在桌面上,观察到瓶口气体颜色有变化,证明稀硝酸与铜反应生成NO。
步骤①的作用是____;步骤④瓶口气体的颜色变化是_______。
(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后,再加入20%的稀硫酸,铜片上又有气泡产生,稀硫酸的作用是________(填正确选项的编号),反应的离子方程式为______________。
a.还原剂 b.氧化剂 c.酸化 d.提供热能
(4)某些资料认为NO不能与Na2O2反应。丙同学提出质疑,他认为NO易与O2发生反应,应该更容易被Na2O2氧化。
查阅资料:
a.2NO+Na2O2=2NaNO2;
b.6NaNO2+3H2SO4(稀)=3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2O;
c.酸性条件下,NO能被MnO氧化生成NO。
丙同学在乙同学的实验基础上,用下图所示装置探究NO与Na2O2的反应。
①C装置中碱石灰的作用是________;F装置中反应的离子方程式为_________________。
②充分反应后,检验D装置中是否发生反应2NO+Na2O2=2NaNO2的实验操作是_____________________________。
34.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O俗称莫尔盐,浅绿色晶体,是化学定量分析中的常用试剂。其分解情况复杂,某课题组通过实验检验莫尔盐隔绝空气加热时的分解产物。
⑴分解装置A应选用_________(填“①”或“②”)。
① ②
⑵若实验中A装置中的固体变为红棕色,则固体产物中含有_____;C装置中红色褪去,说明气体产物中含有______;C装置后应连装置D(未画出),其作用是_______。
⑶若想利用上述装置证明分解产物中含有氨气,只需更换B、C中的试剂即可,则更换后的试剂为B_____________、C______________(填序号)。
①碱石灰 ②无水氯化钙 ③酚酞溶液 ④稀硫酸
⑷某同学认为莫尔盐分解还可能会生成N2、SO3,拟从下列装置中选择合适的装置加以证明,则正确的连接顺序是A、_____、_____、E,反应一段时间后,再接_______。
⑸若实验证实(2)(3)的猜想是正确的,(4)中的气体产物只有一种,另外只有水生成,则据此推测的莫尔盐分解反应的化学方程式可能为 ____________。
35.SO2是高中化学重点学习的三大气体之一,是常见的大气污染物之一,同时也是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义,请回答下列问题。
Ⅰ.某研究小组将纯净的SO2气体通入0.5 mol·L-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:
假设一:溶液中的NO3-;假设二:溶液中溶解的O2
(1)验证假设一:
①请在下表空白处填写相关实验现象
实 验 步 骤
实验现象
结论
实验1:在盛有不含O2的10 mL 0.5 mol/L BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体。
______
假设一
成立
实验2:在盛有不含O2的10 mL 0.5mol/L Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体。
______
②设计实验一的目的是________________。
(2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶 液的pH随通入SO2体积的变化曲线如图甲。实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)___________________。
Ⅱ.我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg/L。某化学兴趣小组选用图乙实验装置,测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。
(1)若原料气从左向右流,上述装置连接的顺序是:原料气→_______________(用字母和箭头表示)。当装置②中出现______现象时,立即停止通气。
(2)你认为以下试剂中,可以用来代替试管中的酸性高锰酸钾溶液的是________。
A.NaOH溶液 B.溴水 C.氨水 D.BaCl2溶液
Ⅲ.中华人民共和国国家标准(GB2760-2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25g/L。某兴趣小组用图丙装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2,并对含量定性测定。
(1)B中加入250.00ml葡萄酒和适量盐酸,加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应,除去C中过量的H2O2,然后用0.0600mol/LNaOH标准溶液进行滴定,滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00ml,该葡萄酒中SO2含量为__________g/L。
(2)该测定结果比实际值偏高,分析原因并利用现有装置提出改进措施______________。
36.亚硝酸钙是一种阻锈剂,可用于染料工业,某兴趣小组拟制备Ca(NO2)2并对其性质进行探究。
【背景素材】
I.Ca(NO2)2能被酸性KMnO4溶液氧化成NO3,MnO4-被还原为Mn2+。
Ⅱ.在酸性条件下,Ca(NO2)2能将I-氧化为I2,S2O32能将I2还原为I。
Ⅲ.HNO2是具有氧化性的一元弱酸且AgNO2是一种难溶于水的白色化合物。
(1)兴趣小组同学拟利用铜片和某浓度的硝酸制备物质的量之比为1:1的NO和NO2的混合气体,请写出此反应的离子方程式___________________________;
(2)兴趣小组同学拟利用(1)产生的氮氧化物制备Ca(NO2)2,装置如图。
①装置A中导管末端接一玻璃球的作用是____________________;
②装置B的作用是________________;
③若现有m mol NO2和n mol NO组成的混合气体进入装置C进行尾气处理,欲用a mol/L NaOH溶液吸收,至少需要a mol/L NaOH溶液的体积为____________升;
(3)兴趣小组同学拟测定Ca(NO2)2的纯度(杂质不参加反应),可供选择的试剂:
A.KI(酸性)溶液 B.淀粉溶液
C.Na2S2O3溶液 D.酸性KMnO4溶液
①利用Ca(NO2)2的还原性来测定其纯度,可选择的试剂是____________ (填字母);
②利用Ca(NO2)2的氧化性来测定其纯度,可选择的试剂是____________ (填字母);
(4)兴趣小组同学认为制备的Ca(NO2)2会混有Ca(NO3)2,能用来鉴别二者的试剂(_____)
A.测溶液的PH值 B.加硫酸铁(酸性)溶液
C.加硝酸银溶液 D.加淀粉碘化钾(酸性)溶液
试卷第24页,总24页
试卷第1页,总24页
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化学实验专题
参考答案
1. NaNO2+NH4ClN2↑+NaCl+2H2O A D C E F 排除装置中的空气,保证反应在无水无氧环境下进行 B装置可以吸收水,但不能阻止空气中的氧气进入。不能保证反应在无氧环境下进行 蒸馏 取少量合金样品于试管中,滴加过量NaOH溶液,振荡,静置后取上层清液,再逐滴滴入稀盐酸至过量,若有沉淀产生且最终沉淀不完全溶解,则证明样品中含有Si元素(合理答案均可给分)
2. Cl2+2OH— =Cl—+ClO—+H2O 用湿润的KI淀粉试纸检验,若试纸变蓝,说明是氯气 电子天平 连续两次加热、冷却、称量的结果相差≤0.001g 143(w2-w3)/32(w2-w1) 偏大
3. 烧瓶(圆底烧瓶) 防止倒吸 2ClO2+2OH-+H2O2=2C1O2-+2H2O+O2↑ 过滤 洗涤 NaClO2与H2SO4反应生成的Cl-对反应起催化作用 溶液变蓝色 从进气口通入一段时间的空气
4. BD MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 平衡压强 防止NaClO分解为NaCl和NaClO3,影响水合肼的产率 2NaClO+N2H4·H2O=2NaCl+N2↑+3H2O 淀粉溶液 25%
5. bcd 碱石灰(或氢氧化钠) 吸收过量的SO2或Cl2,防止污染;防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶使硫酰氯水解 KMnO4、K2Cr2O7、KC1O或对应的钠盐 2H2O+SO2Cl2=H2SO4+2HCl 抑制Cu(NO3)2水解 移液管或酸式滴定管 89.5%
6. ②中试剂换为饱和氯化钠溶液,③中导管改为长进短出,④中试管口加一出气导管 D→B→F→D Fe2O3 取样少许加入稀盐酸使其完全溶解,再加入几滴KSCN溶液,呈现红色 先把F中的固体溶解于浓盐酸中,然后加水稀释 探究其他条件相同时,酸度对反应产物的影响 ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O
7. 先变红,后褪色 盐酸和次氯酸 吸收尾气并防止倒吸 Cl2+2NaOH→NaCl+NaClO+H2O 加热时间不足或温度偏低 通入HCl的量不足 1.90
8. 浓盐酸 饱和食盐水 稀硝酸 水 e→f(或f→e)→c→b→d 通过观察气泡调节气体的流速 防止水蒸气进入装置Ⅸ中 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O
9. 分液漏斗 MnO2+4H++2Cl﹣Mn2++Cl2↑+2H2O 3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O 在装置A、B之间加一个盛饱和食盐水的洗气瓶 溶液先变红后褪色
SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+2Cl﹣
10. 0.30 mol 除去氯气中的氯化氢,平衡压强 Cl2+Na2S==2NaCl+S↓ 无水氧化钙(或硅胶或P2O5) 干燥的有色布条 Na2SO4 S2-+ 4Cl2 + 4H2O=SO42- + 8Cl-+ 8H+ S2O32- + 4Cl2 + 5H2O=2SO42- + 8Cl-+ 10H+ 因为吸收氯气后,溶液中产生大量的H+,与足量的Na2S2O3发生反应S2O32-+2H+=S ↓+SO2 ↑+H2O,产生有毒气体,污染空气。
11. 锥形瓶 C装置中导气管应该长进短出 2ClO2+H2O2+22+O2↑+2 不能,因为D装置中有氧气产生,氧气也可能将I−氧化为I2 减缓稀硫酸的滴加速率(或D中长导管口加装多孔球泡等) 用CCl4多次萃取、分液,直至溶液中滴加淀粉溶液不显蓝色。向溶液中滴加稀硫酸至溶液的pH≤2,滴加淀粉溶液,溶液变蓝
12. ahidebcf A 冷却使沉积,便于收集 使沉积在硬质玻璃管右端的进入收集器 2
13.(1)4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2+2H2O(2分)。
(2)饱和食盐水(或饱和氯化钠溶液)(1分)
(3)①假设一:氯化钠(1分) ②假设二:氯化钠,碳酸钠(2分)。
向A试管中滴加氯化钡溶液
①若无明显现象,证明固体中国不含碳酸钠。②若溶液变浑浊,证明固体中含碳酸钠。
向B试管中滴加过了的稀硝酸,再滴加硝酸银溶液
若溶液变浑浊,结合步骤2中的①,则假设1成立。结合步骤2中②,则假设2成立。
(4)2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O(2分)
14. (球形) 干燥管 防止水蒸气进入C装置 排出装置中的空气 4H++ 3MnO4 -+5NO=3Mn2++5NO3-+2H2O 0.69g 防止倒吸 浓硫酸 2NO2 + Na2O2=2NaNO3
15. 平衡分液漏斗内外压强,便于液体顺利流下 三颈烧瓶 2H++SO32- H2O+SO2↑ C 2ClSO3HSO2Cl2+H2SO4 蒸馏 饱和食盐水 16% 硫酰氯中溶有其分解产生的氯气
16. ADCB (用带止水夹的胶管)封住B的出气口,(保证分液漏斗不断水的情况下)从分液漏斗向烧瓶加水;若某时水不再流下,则装置的气密性良好 打开分液漏斗旋塞(或制氧气) 点燃酒精喷灯(或加热) 使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收 FeS2 否 SO32— (或答为Na2 SO3、Ba SO3)可能被氧化
4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2
17. 浓盐酸 饱和食盐水 稀硝酸 水 通过观察气泡调节气体的流速 e→f→c→b→d (或f→e→c→b→d) 防止水蒸气进入反应器 U 型管内充满黄色气体,并有红色液体凝结 NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O HNO3(浓)+3HCl(浓)=NOCl↑+Cl2↑+2H2O
18. 分液漏斗 MnO2+4H++2Cl−Mn2++Cl2↑+2H2O e f g h h g 吸收SO2和Cl2,防止大气污染,同时防止空气中的水蒸气进入三颈烧瓶 否 因氢氧化钠溶液中有水,氯化亚砜、氯化硫均能与水反应 2S2Cl2+2H2O3S↓+SO2↑+4HCl 将氯化亚砜与水反应产生的气体通入到品红溶液中,若品红溶液褪色,说明产物中含有SO2;取水解后的溶液于试管中,向其中加入少量硝酸银溶液,生成白色沉淀,再加稀硝酸,无明显现象,说明产物含有HCl
19. Na2SO3+ H2SO4(浓)→H2O + SO2↑ + Na2SO4 干燥管 ③ ④ 或 取待测样品少许于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液,若有白色沉淀生成,则证明该样品变质。若无白色沉淀生成,则证明该样品未变质 三氧化硫是一种易升华的固体,在空气中三氧化硫气体易吸收水蒸汽而形成酸雾
20. NH4CuSO3 H2O、CuO、SO3、SO2、O2 互换后,SO3溶于品红溶液,BaCl2溶液无法检验出SO3 4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O (50w—80cV)/9cV ac
21. 排出装置中空气并将生成的气体吹出 安全瓶 FECDGHC CuO H中黑色粉末变为红色,其后的C中澄清石灰水变浑浊 5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 试管中有黑色沉淀 Na2SO3
22. CaSO3+2H+=Ca2++SO2↑+H2O 二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应不能证明强酸制备弱酸的原理 B→E→D→F 装置D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀 品红溶液 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 3000a/107V
23. Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 防倒吸 2MnO4-+5SO2+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ 还原 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr 红色褪去 盐酸 Ba(OH)2溶液
24. NH3 F→D→E F中出现白色沉淀 酸式 Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O c 上下移动量气管(滴定管),使左右两边液面相平 175 V/m×100%或×100%
25. SO2+Cl2+2H2O=4H++ SO42﹣+2 Cl﹣ 装置C挥发出的氯气也可以使D装置中出现浑浊 尾气处理,防倒吸 Fe2+ 取少量溶液,向其中滴加K3[Fe(CN)3]溶液,若产生蓝色沉淀,则证明原溶液中含有Fe2+(其他合理答案均给分) 酸式滴定管 滴入最后一滴KHC2O4标准液,锥形瓶内溶液由紫色变为无色,且半分钟颜色不恢复 90%
26. MnO2 + 4H++2Cl-=Cl2↑+Mn2++2H2O 除HCl 浓硫酸 A 防止外界空气中的水蒸气进入D,并吸收尾气 2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl- 在HCl气流中加热蒸干 先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管,再打开a、b活塞) Ⅱ中导管口处出现白烟 先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后关a活塞,再打开b活塞
27. Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O 品红溶液褪色 品红溶液又恢复原来的红色 D ABC 产生SO2污染环境,生产等量硫酸铜消耗硫酸多等任写一条合理答案 2Cu+ O2+2H2SO4 = 2CuSO4 +2H2O 或 Cu+ H2O2 +H2SO4 = CuSO4 + 2H2O
28. Na2O2 4NH3+5O24NO+6H2O NH 取E中少许溶液放入一支洁净式管中,滴加氢氧化钠溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,证明溶液中含有NH b Cl2+NH3―→NH4Cl+N2 离子键、共价键
29. N2或者惰性气体 红棕色气体变无色 C+4HNO3(浓)=CO2+4NO2+2H2O 5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O 氢氧化钠 碱石灰 D
30. 3mol/L稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液 通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内 Cu + 4HNO3(浓)= Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 将NO2转化为NO 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO 装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色 ac
31. 防止C中溶液倒吸入A中 NaOH溶液 冷却后将浊液倒入盛水的小烧杯中,得到蓝色溶液(或冷却后,将上层浓硫酸倒出,向瓶中加入少量水,得到蓝色溶液) 一定浓度的稀硫酸(稀盐酸也可以) 向上层清液中滴加2滴亚铁氰化钾溶液,没有明显现象(或无红棕色沉淀生成) 不含CuO,一定含有CuS,可能含有Cu2S CuS+4H2SO4(浓)CuSO4+4SO2↑+4H2O,Cu2S+6H2SO4(浓)2CuSO4+5SO2↑+6H2O
32. ③ 在装置C与D之间增加一个防倒吸(或安全瓶)装置 在D装置后面增加一个尾气吸收装置 吸收二氧化碳和水蒸气,发生反应生成氧气 4NH3+5O24NO+6H2O
33. 不正确 NO2能与水反应生成NO,无论铜与稀硝酸反应生成的是NO还是NO2,集气瓶中收集到的气体都是NO 排尽装置内的空气 无色变成红棕色 c 3Cu+2NO+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O 吸收CO2和水蒸气 5NO+3MnO+4H+=5NO+3Mn2++2H2O 取D装置中固体少许于试管中,加入稀硫酸,若产生无色气体,且遇到空气变红棕色,则2NO+Na2O2=2NaNO2发生,若气体不变色,则该反应未发生
34. ② Fe2O3 SO2 吸收尾气SO2(或其它合理答案) ① ③ I H J 2(NH4)2Fe(SO4)2·6H2OFe2O3+4SO2+2NH3+N2+17H2O或2(NH4)2Fe(SO4)2·6H2OFe2O3+SO2+4NH3+3SO3+14H2O
35. 无明显现象 有白色沉淀 做对比实验 3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+2NO↑+4H+(或 3H2SO3+2NO3-=2NO↑+3SO42-+4H++H2O) c→d→b→a→e 溶液紫(或紫红)色褪去 B 0.192或0.19 原因:盐酸的挥发;改进措施:用不挥发的强酸例如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,排除盐酸挥发的影响。
36. 2Cu+2NO3-+6H+=2Cu2++NO+NO2+3H2O 增大气体与石灰乳的接触面积,加快反应速率 防止倒吸(或做安全瓶) D ABC A C
答案第4页,总4页
答案第3页,总3页
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