一位同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:________与盐酸反应最剧烈,________与盐酸反应的速度最慢;________与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为________________
Ⅱ.利用下图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律:
(3)仪器B的名称为________,干燥管D的作用为____________。
(4)若要证明非金属性:Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉碘化钾混合溶液,观察到C中溶液_________________的现象,即可证明。从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用________溶液吸收尾气。
(5)若要证明非金属性:C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,观察到C中溶液________的现象,即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有_______溶液的洗气瓶除去。
高二化学实验题极难题查看答案及解析
某同学做元素周期律性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象如下表(记录现象时随手记在纸片上,不对应,需整理):
实验方案 | 实验现象 |
①用砂纸擦后的镁带与沸水反应再向反应液中滴加酚酞 | A.浮于水面,熔成小球,在水面上无定向移动随之消失,溶液变成红色 |
②向新制的H2S饱和溶液中滴加新制的氯水 | B.产生大量气体,可在空气中燃烧,溶液变成浅红色 |
③钠与滴有酚酞试液的冷水反应 | C.反应不十分剧烈,产生气体可以在空气中燃烧 |
④镁带与2 mol·L-1的盐酸反应 | D.剧烈反应,产生的气体可以在空气中燃烧 |
⑤铝条与2 mol·L-1的盐酸反应 | E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失 |
⑥向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠 | F.生成淡黄色沉淀 |
请帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:______________________。
(2)实验用品:______________________。
(3)实验内容:
实验方案 (填序号) | 实验现象 (填序号) | 有关化学方程式 |
(4)实验结论:_____________________。
(5)请用物质结构理论简单说明具有上述结论的原因___________________
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(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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某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图1),以环己醇制备环己烯
已知:
密度(g/cm3) | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 | |
环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
环己烯 | 0.81 | ﹣103 | 83 | 难溶于水 |
(1)制备粗品将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是 ,导管B除了导气外还具有的作用是
②试管C置于冰水浴中的目的是 .
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在 层(填上或下),分液后用 (填入编号)洗涤.
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按图2所示装置蒸馏,冷却水从 口进入,目的是
③收集产品时,控制的温度应在 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是
a.蒸馏时从70℃开始收集产品 b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是 .
a.用酸性高锰酸钾溶液 b.用金属钠 c.测定沸点
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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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(1)欲从苯酚的乙醇溶液中回收苯酚,有下列操作,合理的顺序是 (填字母)。
①蒸馏 ②过滤 ③静置分液 ④加入足量金属钠 ⑤通入过量CO2
⑥加入足量NaOH 溶液 ⑦加入足量FeCl3溶液 ⑧加入足量浓溴水
A. ⑧ ② B.⑥ ① ⑤ ③ C.④② D.⑦ ① ③
(2)下列说法正确的是 (填序号)。
①麦芽糖及其水解产物均能发生银镜反应,且试管内壁的银镜需用稀氨水洗涤
②蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液,有沉淀析出,加水后沉淀也不溶解
③淀粉液中加入几滴稀硫酸加热几分钟,冷却后加入银氨溶液并水浴加热,没有观察到银镜现象,证明淀粉未发生水解
④只用溴水就能鉴别四氯化碳、甲苯、乙烯、乙醇
Ⅱ已知:CH3CH2OH+NaBr+H2SO4(浓) CH3CH2Br+NaHSO4 +H2O。
实验室制备溴乙烷(沸点为38.4℃)的装置如图:圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸,然后加入研细的10.3g溴化钠和几粒碎瓷片,小火加热,使NaBr充分反应。
(1)反应时若温度过高会降低溴乙烷的产率,原因是 ;也可看到有红棕色气体产生,该气体的化学式为 。为避免温度过高,宜采用 加热。
(2)反应结束后,U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色。为了除去其中的杂质,最好选用下列试剂中的
(填序号)。
A.Na2SO3溶液 B.H2O C.NaOH溶液 D.CCl4
(3)溴乙烷在NaOH水溶液和NaOH乙醇溶液发生不同类型的反应,生成不同的产物,用右图所示装置进行实验:该实验的目的是 。 盛水的试管(装置)的作用是 。
(4)为检验溴乙烷中的溴元素,正确的操作顺序是:取少量溴乙烷,然后 (填序号)。
①加热 ②加入AgNO3溶液 ③加入稀HNO3酸化 ④加入NaOH溶液 ⑤冷却
(5)经提纯最终得到纯净的溴乙烷为7.63g,则溴乙烷的产率为 (保留两位有效数字)。
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亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂。某小组按如图装置制取无水NaClO2晶体。
已知:①NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl;
②二氧化氯极易溶于水。NaClO2晶体易溶于水,难溶解于乙醇等有机溶剂。
(1)装置A中NaClO3和Na2SO3制备ClO2气体,A中反应的化学方程式为 ;该装置中采用浓硫酸而不用稀硫酸的原因是 。
(2)装置B的作用是 。装置C中反应为放热反应,在不改变反应物浓度和体积的条件下,为了使反应在低温下进行,实验中可采取的措施是 、 。
(3)写出装置C中发生的离子方程式 。
(4)从装置C反应后的溶液中获得无水NaClO2晶体的操作步骤为:①减压,55℃蒸发结晶;② ;③用 洗涤2~3次;④在 条件下干燥得到成品。
(5)测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:
准确称m g的样品,加入适量蒸馏水和过量KI晶体,在酸性条件下发生反应:ClO2-+4I-+4H+═2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100 mL待测溶液.取25.00 mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-).请计算所称取的样品中NaClO2的质量分数为 。(用含m、c、V的代数式表示)
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(12分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:
C6H12O6(葡萄糖)+ Br2 + H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+ 2HBr
2C6H12O7(葡萄糖酸)+ CaCO3 →Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+ H2O + CO2↑
相关物质的溶解性见下表:
物质名称 | 葡萄糖酸钙 | 葡萄糖酸 | 溴化钙 | 氯化钙 |
水中的溶解性 | 可溶于冷水、易溶于热水 | 可溶 | 易溶 | 易溶 |
乙醇中的溶解性 | 微溶 | 微溶 | 可溶 | 可溶 |
实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,下列装置最适合的是:________。
制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其它试剂,下列物质中最适合的是_______。
A.新制Cu(OH)2悬浊液 B.酸性KMnO4溶液
C.O2/葡萄糖氧化酶 D.[Ag(NH3)2]OH 溶液
(2)第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是 ;本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是 。
(3)第③步需趁热过滤,其原因是 。
(4)第④步加入乙醇的作用是 。
(5)第⑥步中,下列洗涤剂最合适的是 。
A.冷水 B.热水 C.乙醇 D.乙醇-水混合溶液
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环己酮是重要的化工原料,也是重要的工业溶剂。实验室制备环己酮的原理、有关数据及装置示意图如下:
反应原理:
反应放热,温度过高或者重铬酸钠过量会进一步氧化。
主要物料及产物的物理参数:
实验装置:
实验步骤:
1.投料:在100mL三颈烧瓶中加入20mL水,慢慢加入5mL浓硫酸摇动,振荡下缓慢加入5mL(4.8g,0.048mol)环己醇,并将混合液温度降至30℃以下。将5g(0.019mol)重铬酸钠溶于水得橙红色溶液备用。
2.反应:将约1/5的重铬酸钠溶液加入三颈烧瓶中,充分搅拌使之混合均匀。冷水浴冷却,控制反应温度在55~60℃。待橙红色消失后,再将剩余的重铬酸钠溶液分四次加入到三颈烧瓶中。当温度自动下降时,加入4mL甲醇使反应液完全变成墨绿色(三价铬);
3.蒸馏:在反应瓶中加入30mL水,并改为蒸馏装置,收集90~99℃之间的馏分(环己酮与水的共沸物)至无油珠为止;
4.萃取、干燥:将馏出液用食盐饱和后转入分液漏斗中,分出有机层。水层用8mL乙醚提取一次,将乙醚提取液和有机层合并,用无水硫酸镁干燥; 5.蒸馏,收集环己酮产品2.6g。 请回答下列问题:
(1)装置A的名称是___________。
(2)完成并配平反应方程式:
(3)反应过程中加入甲醇后有无色气体生成。加入甲醇的作用是___________,请用离子方程式表示反应原理___________。
(4)步骤4向馏出液加入食盐的目的是___________,将乙醚提取液和有机层合并的原因是___________。
(5)计算所得产品的产率___________。(保留三位有效数字)
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实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数W(Na2CO3),称取此混合物5.0g,溶于水中,配成250mL溶液.
【方案一】:沉淀法.利用化学反应把HCO3﹣、CO32﹣完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中ω(Na2CO3).
(1)量取100mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3﹣、CO32﹣完全转化为沉淀,应选用的试剂是 (填编号).
A.CaCl2溶液 B.MgSO4溶液 C.NaCl溶液 D.Ba(OH)2溶液
(2)将所得沉淀充分干燥,称量沉淀的质量为mg,由此可以计算ω(Na2CO3).如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则测得ω(Na2CO3) (填“偏大”、“偏小“或“无影响”).
【方案二】:量气法.量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃、1.01×105Pa)的体积,由此计算混合物中ω(Na2CO3)。
(1)装置中导管a的定量作用是 .
(2)若撤去导管a,使测得气体体积 (“偏大”,“偏小”或“无影响”).
【方案三】:滴定法.量取25.00mL配制好的溶液加入锥形瓶中,滴加2滴酚酞试剂,摇匀,用0.2000mol•L﹣1的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H++CO32﹣═HCO3﹣恰好完全).重复此操作2次,消耗盐酸的体积平均值为20.00mL.
(1)量取25.00mL配制好的溶液,应选择 仪器来完成.
(2)判断滴定终点的依据是 .
(3)此法测得ω(Na2CO3)= %.
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