乙醇是一种非常重要的烃的衍生物,是无色有特殊气味的液体。某校化学兴趣小组对乙醇的结构和性质进行了以下探究,请你参与并完成对有关问题的解答。
【观察与思考】
(1)乙醇分子的核磁共振氢谱有 个吸收峰。
【活动与探究】
(2)甲同学向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块金属钠(约绿豆粒大),观察实验现象。请在下表中将观察到的实验现象及结论补充完全(有多少现象等就填多少,不必填满)。
实验现象 | 结 论 | |
① | 钠沉在乙醇下面 | 钠的密度大于乙醇 |
② |
(3)乙同学向试管中加入3~4 mL无水乙醇,浸入50℃左右的热水中,再将铜丝烧至红热,迅速插入乙醇中,反复多次。则此时乙醇发生反应的化学方程式为(生成乙醛)____________________________________。欲验证此实验的有机产物,可以将产物加入盛有 的试管中并在酒精灯火焰上直接加热,观察现象即可,此反应的化学方程式为__________________________________________。
【交流与讨论】
(4)丙同学向一支试管中加入3 mL 乙醇,然后边摇动试管边慢慢加入2 mL浓硫酸和2 mL冰醋酸,按右图所示连接好装置,请指出该装置的主要错误是 。假如乙醇分子中的氧原子为18O原子,则发生此反应后1 8O原子将出现在生成物 中(填字母)。
A.水 B.乙酸乙酯 C.水和乙酸乙酯
高二化学实验题极难题查看答案及解析
(1)绿矾晶体(FeSO4﹒7H2〇)由于保存不妥或长久放置,容易部分或全部被氧化,现有一瓶绿矾样品,想了解其是否被氧化和被氧化的程度,试选择合适的试剂,根据相关的实验现象进行推测(可供选择的试剂:KSCN溶液、酸性KMnO4溶液、Cl2水、NaOH溶液、BaCl2溶液等)。
①证明其完全没有被氧化的试剂是 现象是__________________;
②证明其已完全被氧化的试剂是 现象是____________________。
(2)己知FeSO4.7H2O的溶解度曲线如下图所示,则从硫酸亚铁饱和溶液中提取绿矾晶体采用的操作是__________________。
(3)黄色固体聚合硫酸铁(SPFS)是一种重要的无机高分子絮凝剂,极易溶于水,作为工业和生活污水
处理等领域具有重要的应用。SPFS可表示成SPFS可表示成Fex(OH)y(SO4)z•nH2O.工业上常用的一种制备流程为:
取5.349g某固体聚合硫酸铁溶解于水,向其中加入过量的BaCl2溶液到沉淀完全,经过滤、洗涤、干燥得白色沉淀8.155g,向上述滤液中加入NH3•H2O,调节溶液pH=6,经过滤、洗涤、干燥得Fe2O3固体2.000g.确定该固体聚合硫酸铁样品的化学式。(写计算过程)
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某同学用中和滴定法测定某烧碱的纯度,实验过程如下:
(1)配制待测液:称取4.100 g固体烧碱样品(杂质不与酸反应)配制成250 mL溶液。
(2)滴定:①用 量取10.00 mL待测液。②向锥形瓶中加入几滴酚酞,用0.2000 mol·L-1的标准盐酸滴定待测烧碱溶液,边滴边摇动锥形瓶,眼睛注视锥形瓶内溶液颜色的变化,直到 时停止滴定。
(3)数据处理
实验次序编号 | 盐酸溶液体积V/mL | 氢氧化钠溶液体积V/mL |
1 | 19.90 | 10.00 |
2 | 20.10 | 10.00 |
3 | 22.00 | 10.00 |
4 | 20.00 | 10.00 |
根据上述表格,选取合适的数据,计算所配待测溶液的物质的量浓度 ,烧碱的纯度为 (保留两位小数)。
(4)一定物质的量浓度溶液的配制和酸碱中和滴定是中学化学中两个典型的定量实验。某研究性学习小组在实验室中配制盐酸标准溶液,然后用其滴定某未知浓度的NaOH溶液。下列有关说法中正确的是 (多选)
A.实验中所用到的滴定管、容量瓶,在使用前均需要检漏
B.如果实验中需用80 mL的稀盐酸标准溶液,配制时应选用100 mL容量瓶
C.容量瓶中含有少量蒸馏水,会导致所配标准溶液的浓度偏小
D.酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,即装入标准浓度的稀盐酸,则测得的NaOH溶液的浓度将偏大
E.配制标准溶液时,定容时俯视读数,则导致实验结果偏大
F.中和滴定时,若在最后一次读数时俯视读数,则导致实验结果偏大
G.锥形瓶用蒸馏水洗浄后,有少量蒸馏水残留,则导致实验结果偏小
H.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失,则导致实验结果偏大
高二化学实验题极难题查看答案及解析
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
(1)已知:2Cu (s)+½O2(g) =Cu2O(s) △H=-a kJ·mol-1
C (s)+½O2(g) =CO (g) △H=-b kJ·mol-1
Cu (s)+½O2(g) =CuO (s) △H=-c kJ·mol-1
则方法I发生的反应:2CuO(s) +C(s) =Cu2O(s)+CO(g);△H__________kJ·mol-1
(2)工业上很少用方法I制取Cu2O,是由于方法I反应条件不易控制,若控温不当,会降低Cu2O产率,请分析原因:__________________。
(3)方法II为加热条件下用液态肼(N2H4)逐原新制Cu (OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2,该制法的化学方程式为____________________。
(4)方法III采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,写出电极反应式并说明该装置制备Cu2O的原理________________________。
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
2H2O(g) 2H2(g) + O2(g) △H>O,水蒸气的浓度(mol/L)随时间t(min)变化如下表所示
下列叙述正确的是_________(填字母代号).
a.实验的温度:T2<T1
b.实验①前20min的平均反应速率v(O2)=7×10- 5mol/(L·min)
c.实验②比实验①所用的Cu2O催化效率高
d.实验①、②、③的化学平衡常数的关系:K1=K2<K3
高二化学实验题极难题查看答案及解析
工业上通过电解MnSO4和ZnSO4制取Zn和MnO2,原料为软锰矿和闪锌矿,软锰矿中含MnO2约a%,SiO2约20%,Al2O3约4%,其余为水分,闪锌矿中含ZnS约80%,FeS、CuS、SiO2共约7%,其余为水分。
I.(1)为了测量软锰矿中MnO2含量的测定,现将14. 5g软锰矿溶于足量的稀硫酸中,加入足量的碘化钾晶体,充分反应后,过滤,将滤液加水稀释至1L,取25.00ml该溶液于锥形瓶中,滴入几滴淀粉溶液作指示剂,用0. l000mol.L-1的标准Na2S2O3溶液滴定,消耗标准液50. 00mL,则软锰矿中MnO2含量_________。(己知:2KI+2 H2SO4+ MnO2=I2+2H2O+MnSO4+K2SO4;I2+2 S2O32-=2I-+ S4O62-)
II.研宄人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺,工艺流程如图l所示.
请回答下列问题:
(2)反应I的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2 (SO4)3等,试完成反应I中生成CuSO4和MnSO4的化学方程MnO2+CuS+___________=________+_________+CuSO4+MnSO4.
(3)反应II加入适量锌的作用是___________;如果锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式为_____________。
(4)图2是Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线(g/l00g水),则Ⅳ中得到Na2SO4固体的操作是:将分离出MnCO3和ZnCO3后的滤液升温结晶→___________→用乙醇洗涤→干燥,用乙醇洗涤而不用水洗的原因是__________________________。
(5)用惰性电极电解MnSO4和ZnSO4制得Zn和MnO2的总反应是_______________________。
(6)本工艺可以循环利用的物质除MnO2、MnCO3、ZnCO3以外,还有___________(写化学式).
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重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产重铬酸钾。实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下图所示。反应器中涉及的主要反应是:6 FeO·Cr2O3 + 24NaOH + 7KClO3 = 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 + 7KCl + 12H2O
试回答下列问题:
(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应的原理相同均转变为可溶性盐。写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:______________________。
(2)操作⑤中加酸酸化后CrO42-转化为Cr2O72-,写出转化的离子方程式:_________________。
(3)步骤③中测定pH值的操作为:________________。
(4)某同学设计的检验上述工艺流程④的滤渣中Fe、Al、Si元素成分的探究实验如下,请帮助完成该实验,并填写表中空格:
操作步骤 | 实验现象 | 结论 |
①取滤渣样少量于试管中,加足量稀HCl,搅拌,静置。 | 试管中仍有固体物质 | 固体为_____________ |
②操作①后,过滤;在滤液中加入过量的____________。 | 有红褐色沉淀产生 | 沉淀为Fe (OH)3 |
③将操作②后的红褐色沉淀滤去,在滤液中通入足量CO2。 | _____________ | 生成物为Al (OH)3; |
(5)称取重铬酸钾(其式量为294)试样2.5000 9配成250 mL溶液,用移液管取出25. 00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol/L H2SO4和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处5 min,然后加入100 mL水,加入3 mL淀粉指示剂,用0.1200 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定(I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①配制溶液时所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需________和________________。
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40. 00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其他杂质不参与反应)____________。(保留2位小数)
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(14分)常见的一硝基甲苯有对硝基甲苯和邻硝基甲苯两种,均可用于合成各种染料。某探究小组利用下列反应和装置制备一硝基甲苯。
实验中可能用到的数据:
密度/g∙cm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 | |
甲苯 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水,易溶于硝基甲苯 |
对硝基甲苯 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
邻硝基甲苯 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
实验步骤:①浓硫酸与浓硝酸按体积比1:3配制混合溶液(即混酸)共40 mL;
②在三颈瓶中加入13g甲苯(易挥发),按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸;
④控制温度约为50℃,反应大约10 min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出一硝基甲苯,经提纯最终得到纯净的一硝基甲苯共15 g。
请回答下列问题:
(1)实验前需要在三颈瓶中加入少许________,目的是____________________。
(2)冷凝管的作用是_________;冷却水从冷凝管的_______(填“a”或“b”)端进入。
(3)仪器A的名称是________,使用该仪器前必须进行的操作是_________________。
(4)分离反应后产物的方案如下:
其中,操作1的名称为________,操作2必需的玻璃仪器有酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管(尾接管)和________________、_________________。
(5)该实验中一硝基甲苯的产率为________(保留三位有效数字)。
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为了保护环境,充分利用资源,某研究小组通过如图简化流程,将工业制硫酸的硫铁矿烧渣(含Fe2O3.SiO2.Al2O3等)转变成重要的工业原料FeSO4(反应条件略)
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为:FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4,不考虑其它反应,请回答下列问题:
(1)第1步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是_____ _____.
(2)检验第II步中Fe3+是否完全还原,应选择__________(填字母编号).
A.KMnO4溶液 B.KSCN溶液 C.KCl溶液 D. KOH
(3)第III步加FeCO3调溶液pH=6时,利用相关数据计算,(已知Ksp Al(OH)3=1.9×10﹣33,当离子浓度小于1×10﹣5mol•L﹣1时,可认为沉淀完全)判断Al3+_______(填“是”或“否”)能沉淀完全。
(4)FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料.
已知25℃,101kPa时:4Fe(s)+3O2(g)═2Fe2O3(s)△H=﹣1648kJ/mol
C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=﹣393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)═2FeCO3(s)△H=﹣1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是__________.
(5)FeSO4溶液在加热浓缩结晶时要注意_________________________________,FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料,该材料可用于制造高容量锂电池,电池放电时的总反应为4Li+FeS2═Fe+2Li2S,正极反应式是__________.
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如图为某加碘盐标签的一部分。
已知:①KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
②I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6(无色)
某同学想定量测定此加碘盐中碘元素的含量,进行以下实验:
步骤1:称取ag市售食盐,配成溶液,全部转移至锥形瓶中,加入适量新制KI溶液,滴入几滴稀硫酸,溶液变黄色,再加入3滴淀粉溶液。
步骤2:取一支50mL碱式滴定管,用bmol·L-1的新制Na2S2O3 溶液润洗2~3次后,装满溶液,调节液面高度至0刻度。
步骤3:开始滴定直至终点,重复操作2~3次,实验数据记录如下:
(1)第一次读数为 mL。
(2)滴定终点的判断方法 。
(3)经过计算,此碘盐碘元素的含量为 mg·kg-1(用含a、b的最简表达式表示) 。
(4)下列操作可能会导致测量结果偏低的是 。
A.步骤1中称取食盐时将砝码放在左盘,食盐放在放在右盘,游码读数为0.5g
B.步骤1所配食盐溶液未完全转移至锥形瓶
C.步骤2中滴定管洗涤后未润洗
D.步骤3滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失
高二化学实验题极难题查看答案及解析
近年来各国都在寻找对环境无害而作用快速的消毒剂,其中二氧化氯(ClO2)是目前国际上倍受瞩目的第四代高效、无毒的消毒剂。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某兴趣小组的学生设计了如下模拟装置来制取、收集ClO2并测定其质量。
查阅资料:ClO2是一种黄红色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,温度过高可能引起爆炸,易溶于水,易与碱液反应。
实验Ⅰ:制取并收集ClO2,如图1装置所示。
(1)装置A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式__________。
(2)装置A必须添加温度控制装置,其温度要保持在60~80℃之间,控制温度的目的是__________。装置B也必须添加温度控制装置,应该是__________(填“冰水浴”或“沸水浴”或“60℃的热水浴”)装置。
实验Ⅱ:测定ClO2质量,如图2装置所示。过程如下:
在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加3mL硫酸溶液;按照图2组装好仪器;在玻璃液封管中加入水,浸没导管口;将生成的ClO2气体由导管通入锥形瓶的溶液中充分吸收后,把玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中,再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液:用cmol/L硫代硫酸钠标准液滴定锥形瓶中的液体,共用去VmL硫代硫酸钠溶液(己知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(3)装置中玻璃液封管的作用是____________________。
(4)滴定终点的现象是____________________。
(5)测得通入ClO2的质量m(ClO2)=__________g(用整理过的含c、V的代数式表示)。
高二化学实验题极难题查看答案及解析