已知铁生锈的过程为:Fe→Fe(OH)2→Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O。又知草酸(H2C2O4)分解的化学方程式为H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某化学小组为测定两种不同生锈铁片的组成(设只含有铁和Fe2O3·xH2O),进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答。
(1)甲同学利用草酸分解产生的混合气体和下图所示装置测定其中一种锈铁的组成。
主要操作为:取锈铁样品12.6 g置于装置C的硬质玻璃管中,加热完全反应后得到固体的质量为8.4 g,装置D增重8.4 g。
①装置A的作用是__________________,装置B的作用是__________________。
②根据以上数据能否测定出锈铁的组成?答:________(填“能”或“不能”)。
③该装置还存在的一个明显的缺陷是______________________。
(2)乙同学在甲同学装置的基础上,将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶装置E(此装置图略),经改进后,重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验,若完全反应后得到固体的质量仍为8.4 g,而装置E增重1.8 g,求:x 以及m(Fe)∶m(Fe2O3·xH2O) 的比值。(写出计算过程)____________
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如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。
在注射器A中装有240毫升气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B,使之完全反应,得到以下实验结果:实验前B管重20.32克,实验后B管重20.00克,B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水;在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题:
(1)X气体是由________和________元素组成的。
(2)若240毫升X气体完全反应后,收集到的氮气质量是0.28克。根据实验时温度和压强计算1摩尔X气体的体积是24000毫升,则X的摩尔质量是________克/摩尔。
(3)通过计算,确定X的分子式为________。
(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)__________________。
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某化学兴趣小组选用下列装置和药品制取纯净乙炔并进行有关乙炔性质的探究,试回答下列问题。
(1)A中制取乙炔的化学方程式为________________。
(2)制乙炔时,旋开分液漏斗的活塞,使水慢慢滴下的原因是_________________。
(3)用电石制得的乙炔中常含有H2S、PH3等杂质,除去杂质应选用____________(填序号,下同)装置,干燥乙炔最好选用________装置。
(4)为了探究乙炔与HBr发生加成反应后的有关产物,进行以下实验:
①操作b的名称是________;
②有机混合物Ⅰ可能含有的物质是________(写结构简式)。
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某化学实验小组拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体(用大理石和稀盐酸反应来制取CO2),以制备纯净的Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3,他们设计了如下实验过程:
a.取25 mL NaOH溶液,向其中通入过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;
b.小火煮沸此溶液1~2 min;
c.在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使其充分混合反应。
(1)此方案能制得较纯净的Na2CO3,写出a、c两步的化学反应方程式:____________________________________、_____________________________________
(2)煮沸溶液的目的是 。
此方案第一步的实验装置如右图所示:
(3)加入反应物前,如何检查整个装置的气密性_________________________________。
(4)装置B中盛放的试剂是____________,作用是__________________________________。
(5)在实验室制法中,装置A还可作为下列_____________气体的发生装置(填序号)。
①CH2=CH2 ②H2S ③CH4 ④CH≡CH ⑤H2
(6)实验室制取下列气体:①NH3,②Cl2,③HCl,④H2S,⑤CH4,⑥CO,⑦CO2,⑧O2时,属于必须进行尾气处理并能用下图所示装置进行处理的,将气体的序号填入装置图的下方空格内。
尾 气 吸 收 装 置 | ||
处理气体 |
(7)已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%,室温下该溶液密度为1.44 g / mL,假设反应前后溶液的体积不变,不考虑实验误差,计算用此种方法制备所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为_________________。
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某学生为了探究锌与盐酸反应过程中速率变化。在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,标准状况下测得数据累计值如下:
时间(min) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积(mL) | 50 | 120 | 232 | 290 | 310 |
(1)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min时间段中,反应速率最大的时间段是________,原因为;反应速率最小的时间段是________,原因为________。
(2)在2~3min时间段内,用盐酸的浓度变化表示的反应速率为________。
(3)为了减缓反应速率但不减少产生氢气的量,在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:
A .蒸馏水 B .Na2SO4溶液 C. NaNO3溶液 D. CuSO4溶液 E. Na2CO3 溶液,
你认为可行的是________。
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丁烷的催化裂解可按下列两种方式进行:C4H10→C2H6+C2H4;C4H10→CH4+C3H6;某化学兴趣小组的同学为测定丁烷裂解气中CH4的物质的量,设计实验如图所示:
(注:CuO能将烃氧化成CO2和H2O; Al2O3是催化剂,G后面装置已省略。)
如图连接好装置后,需进行的实验操作有:①给D、G装置加热;②检查整套装置的气密性;③排尽装置中的空气。
(1)这三步操作的先后顺序依次是: 。
(2)B装置所起的作用是 。
(3)写出C2H6在G中的化学方程式: 。
(4)实验室中对E装置中的混和物按下图操作:
①操作I中用到玻璃仪器是 ,写出M的分子式 。
②亚硫酸钠溶液的作用是(用离子方程式表示) 。
(5)假定丁烷完全裂解,流经各装置中的气体能完全反应,当(E和F)装置的总质量比反应前增加了15.4g,G装置中固体质量减少了30.4g,则丁烷的裂解产物中n(CH4)= 。
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1,2一二溴乙烷可作抗爆剂的添加剂。下图为实验室制备1,2一二溴乙烷的装置图,图中分液漏斗和烧瓶a中分别装有浓H2SO4和无水乙醇,试管d中装有液溴(表面覆盖少量水)。
已知:
相关数据列表如下:
(1)实验中应迅速将温度升高到170℃左右的原因是 。
(2)安全瓶b在实验中有多重作用。其一可以检查实验进行中导管d是否发生堵塞,请写出发生堵塞时瓶b中的现象 ;安全瓶b还可以起到的作用是 。
(3)容器c、e中都盛有NaOH溶液,c中NaOH溶液的作用是 。
(4)除去产物中少量未反应的Br2后,还含有的主要杂质为 ,要进一步提纯,下列操作中必须的是 (填入正确选项前的字母);
A.重结晶 B.过滤 C.萃取 D.蒸馏
(5)实验中也可以撤去d装置中盛冰水的烧杯,改为将冷水直接加入到d装置的试管内,则此时冷水除了能起到冷却1,2一二溴乙烷的作用外,还可以起到的作用是 。
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实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚.用少量溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示,有关数据如右:
乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 | |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
密度/g•cm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸点/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔点/℃ | -130 | 9 | -116 |
回答下列问题:
(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170℃左右,其最主要目的是 ;(填正确选项前的字母,下同)
a.引发反应 b.加快反应速度
c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(2)在装置C中应加入 ,其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体;
a.水 b.浓硫酸
c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是 ;
(4)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在层 (填“上”、“下”);
(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用 洗涤除去;
a.水 b.氢氧化钠溶液
c.碘化钠溶液 d.乙醇
(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用 的方法除去;
(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 。
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铁、铜等金属及其化合物在日常生产生活中用途非常广泛.
Ⅰ.实验室欲制备0.3mol Cu(NO3)2晶体,甲、乙两同学分别设计实验方案如下:
甲:CuCu(NO3)2 ;乙:CuCuO Cu(NO3)2
(1)从绿色化学的角度分析,___________同学的方案更合理
(2)乙同学实验时通入O2的速率不宜过大,为便于观察和控制产生O2的速率,宜选择__________装置(填字母序号)。
Ⅱ.某化学实验小组通过实验来探究一包黑色粉是否由Fe3O4、CuO组成探究过程如下:
(1)提出假设:
假设1.黑色粉末是CuO;
假设2.黑色粉末是Fe3O4;
假设3.黑色粉末是CuO和Fe3O4的混合物。
(2)设计探究实验:
取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中滴加KSCN试剂。
①若假设1成立,则实验现象是溶液显蓝色。
②若假设2或3成立,则实验现象是__________。
为进一步探究,继续向所得溶液加入足量铁粉,若产生_________的现象,则假设3成立。
有另一小组同学提出,若混合物中CuO含量较少,可能加入铁粉后实验现象不明显。
查阅资料:Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH3)42++4H2O。
为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若假设2成立,则产生__________现象;若假设3成立,则产生________现象。
Ⅲ.由Fe3O4、FeO、CuO、Fe组成的固体混合物,在加热条件下用足量的CO还原,得到金属混合物2.86g,将生成的CO2气体用足量的澄清石灰水吸收后,产生5.00g白色沉淀。固体混合物的质量是________。
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(14分)某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25°C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 | 初始pH | 废水样品体积/mL | 草酸溶液体积/mL | 蒸馏水体积/mL |
① | 4 | B= | 10 | 30 |
② | 5 | 60 | 10 | d= |
③ | a= | 60 | c= | 20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为 (填化学式);
(3)实验①和②的结果表明_______________________________;
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;假设二: ;假设三: ;……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。(溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程) | 预期实验结果和结论 |
取_______________________________代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验 | 反应进行相同时间后, 若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一成立; 若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一不成立; |
(6)铁明矾长期存放,其中的亚铁离子可能会变质。为测定铁明矾中亚铁离子的质量分数。取5.6g铁明矾晶体,将其配制为100ml的溶液,取出20ml置于锥形瓶中。用0.01mol/L的标准KMnO4溶液进行滴定(还原产物为Mn2+),平行做4组实验,得出如下表数值。
组数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
消耗V(KMnO4)/ml | 20.04 | 20.00 | 18.90 | 19.96 |
请计算铁明矾中亚铁离子的质量分数: 。若滴定结束后读数时仰视,测定结果 (填“偏大”“不影响”或“偏小”)
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