化学是一门以实验为基础的学科,实验探究能激发学生学习化学的兴趣。某化学兴趣小组设计如图实验装置(夹持设备已略)制备氯气并探究氯气及其卤族元素的性质。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是______________。
(2)A装置中发生的化学反应方程式为_________________________________。若将漂白粉换成KClO3,则反应中每生成21.3g Cl2时转移的电子数目为____NA。
(3)装置B可用于监测实验过程中C处是否堵塞,若C处发生了堵塞,则B中可观察到__________。
(4)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,此时C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次可放入____(填选项a或b或c)。
选项 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
a | 干燥的有色布条 | 浓硫酸 | 湿润的有色布条 |
b | 湿润的有色布条 | 无水氯化钙 | 干燥的有色布条 |
c | 湿润的有色布条 | 碱石灰 | 干燥的有色布条 |
(5)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时,可观察到无色溶液逐渐变为红棕色,说明氯的非金属性大于溴,打开活塞,将D中少量溶液加入E中,振荡E,观察到的现象是_______________________________,该现象_____(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原因是_____________________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
某学习小组根据高中知识设计如下测定室内甲醛含量的装置(夹持装置已略)。
I.配制银氨溶液
⑴盛装AgNO3溶液的仪器D的名称_____________。
⑵关闭K2和K3,打开K1和分液漏斗活塞,将饱和食盐水滴入到圆底烧瓶中,当观察到D中最初生成的白色沉淀恰好完全溶解时,关闭K1和分液漏斗活塞。请写出A装置中发生反应的化学方程式_________;饱和食盐水的用途是________。
Ⅱ.测定室内空气中甲醛含量
⑶用热水浴加热D,打开K3,将滑动隔板由最左端抽到最右端,吸入1L室内空气,关闭K3,后续操作是_______________。
⑷装置中毛细管的作用是________________。
⑸已知甲醛被银氨溶液氧化的化学方程式为:HCHO+4Ag(NH3)2OH=(NH4)2CO3+4Ag↓+6NH3↑+2H2O,测得共生成Ag 2.16mg。则空气中甲醛的含量为_______mg.L-1(空气中其它物质不与银氨溶液反应)。
⑹该设计装置存在一个明显的不足之处是____________。
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亚硝酰氯(ClNO)是有机物合成中的重要试剂,可由NO与Cl2在常温常压下反应得到。ClNO部分性质如下:黄色气体,熔点:-59.6℃,沸点:-6.4℃,遇水易水解。某研究性学习小组根据亚硝酰氯(ClNO)性质拟在通风橱中制取亚硝酰氯,设计了如下实验装置。、
试回答下列问题:
(1)写出实验室利用装置A制备Cl2的离子反应方程式___。
(2)装置B的作用是①__,②___。
(3)若用A装置制取NO气体,B中应该盛放__。
(4)为使NO和Cl2恰好完全反应生成ClNO,理论上向E中通入NO和Cl2两种气体的流速比为__。
(5)装置H吸收尾气,有同学认为尾气中的某种气体不能完全被吸收。为了充分吸收尾气,可将尾气与__同时通入NaOH溶液中。
(6)已知:ClNO与H2O反应生成HNO2和HCl。
①设计实验证明HNO2是弱酸:__。(仅提供的试剂:1mol•L-1HCl、1mol•L-1HNO2溶液、NaNO2溶液、红色石蕊试纸、蓝色石蕊试纸)。
②通过以下实验测定ClNO样品的纯度。取F中所得液体3.0g溶于水,配制成250mL溶液;取出25.00mL样品溶液置于锥形瓶中,用0.20mol•L-1AgNO3标准溶液滴定至终点,根据表中所给信息,应选用___做指示剂。
物质 | Ag2CrO4 | AgCl | AgI | Ag2S |
颜色 | 砖红色 | 白色 | 黄色 | 黑色 |
Ksp | 1×10-12 | 1.56×10-10 | 8.3×10-17 | 6.3×10-50 |
消耗标准AgNO3溶液的体积为20.00ml,亚硝酰氯(ClNO)的质量分数为__。
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无水溴化镁常常做催化剂。选用如图所示装置(夹持装置略)采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2。
已知:
(1)乙醚的熔点为34.6℃,沸点为132℃。
(2)Mg和Br2剧烈反应,放出大量的热;MgBr2具有强吸水性;MgBr2能与乙醚发生反应MgBr2+3C2H5OC2H5→MgBr2•3C2H5OC2H5。
实验主要步骤如下:
Ⅰ.选用上述部分装置,正确连接,检查装置的气密性。向装置中加入药品。
Ⅱ.加热装置A,迅速升温至140℃,并保持140℃加热一段时间,停止加热。
Ⅲ.通入干燥的氮气,让液溴缓慢进入装置B中,直至完全加入。
IV.装置B中反应完毕后恢复至室温,过滤反应物,将得到的滤液转移至干燥的烧瓶中,在冰水中冷却,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。
V.用苯洗涤粗产品,减压过滤,得三乙醚合溴化镁,将其加热至160℃分解得无水MgBr2。回答下列问题:
(1)步骤I中所选装置的正确连接顺序是a___(填小写字母)。装置D的作用是___。
(2)装置A中使用仪器m的优点是___。
(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片,应该采取的正确操作是___。
(4)步骤V中用苯洗涤三乙醚合溴化镁的目的是___。
(5)步骤V采用减压过滤(使容器内压强降低,以达到固液快速分离)。下列装置可用作减压过滤的是___(填序号)。
(6)实验中若温度控制不当,装置B中会产生CH2Br—CH2Br。请说明原因___。
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中国是钢铁生产大国,也是铁矿石消费大国。某铁矿石主要成分为和,实验室为测定和的物质的量比,利用下图所示装置进行实验。
实验步骤如下:
Ⅰ.按图示连接仪器,检查装置气密性后加入药品;
Ⅱ.打开、,通入一段时间氮气,关闭、,取下干燥管称量其质量()后再连接好装置;
Ⅲ.打开和分液漏斗活塞,向三颈烧瓶中慢慢滴加足量已经除去的稀硫酸(其它杂质与稀硫酸不反应,且无还原性物质),待反应完成后,打开通入一段时间氮气;
Ⅳ.关闭、,取下三颈烧瓶过滤、洗涤,将滤液与洗涤液合并成100mL溶液备用;
Ⅴ.取下上述步骤ⅱ中的干燥管并称量其质量();
Ⅵ.取配制好的滤液25mL于锥形瓶中,用溶液滴定。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ中需要称重的干燥管是_________(填“E”或“F”)。
(2)实验过程中发现B中有黑色沉淀生成,写出装置A中与稀硫酸反应的化学方程式__________________。
(3)C装置的作用是_________;若撤去装置F,则测得的的含量会_________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(4)下列关于步骤Ⅳ的叙述正确的是_________(填标号)。
A.滤渣中含有还原产物单质硫
B.过滤过程中玻璃棒起到引流和搅拌的作用
C.过滤操作要迅速,否则会使测得的的含量偏低
D.检验沉淀是否洗涤干净,可向滤液中加入氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成
(5)步骤Ⅵ中发生反应的离子方程式为_________,到达滴定终点的现象是_________。
(6)若上述实验中,步骤Ⅵ消耗溶液45mL,则该矿石样品中_________。
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ClO2又称百毒净,可用于水的净化和纸浆、纺织品的漂白。用如下图所示装置(夹持装置和加热装置省略)制备ClO2并探究ClO2的某些性质。
已知:①高氯酸:沸点90 ℃,浓度低于60%比较稳定,浓度高于60%遇含碳化合物易爆炸。
②
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为_______。实验开始前,胶塞及导管接口必须包锡箔纸,其原因是__________。
(2)写出装置A制备ClO2同时生成高氯酸的化学方程式:___________。
(3)关闭止水夹②,打开止水夹①③,通空气一段时间,装置C中生成NaClO2,离子方程式为______。若关闭止水夹③,打开止水夹②,B中可观察到的现象为_______。
(4)从装置C反应后的溶液中获得NaClO2晶体,常采用减压蒸发结晶。采用减压蒸发的原因是______,减压蒸发时,当有较多晶体析出时,再_____(填操作方法),洗涤,干燥。即可得NaClO2。
(5)城市饮用水处理新技术用NaClO2、高铁酸钠替代Cl2。如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率,那么,NaClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是________。
(6)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收可得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的浓度,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样量取V0mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入指示剂,用cmol·L−1Na2S2O3溶液滴定至终点。重复2次,测得消耗Na2S2O3溶液平均值为V1mL。
已知:2ClO2+10I−+8H+=2Cl−+5I2+4H2O,2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,计算该ClO2的浓度为________g/L(用含字母的代数式表示,计算结果化简)。
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某小组探究Na2SO3溶液和KIO3溶液的反应。
实验I:向某浓度的KIO3酸性溶液(过量)中加入Na2SO3溶液(含淀粉),一段时间(t秒)后,溶液突然变蓝。
资料:IO3-在酸性溶液氧化I-,反应为IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O
(1)溶液变蓝,说明Na2SO3具有_________性。
(2)针对t秒前溶液未变蓝,小组做出如下假设:
i.t秒前未生成I2,是由于反应的活化能______(填“大”或“小”),反应速率慢导致的。
ii.t秒前生成了I2,但由于存在Na2SO3,_____(用离子方程式表示),I2被消耗。
(3)下述实验证实了假设ii合理。
实验II:向实验I的蓝色溶液中加入_______,蓝色迅速消失,后再次变蓝。
(4)进一步研究Na2SO3溶液和KIO3溶液反应的过程,装置如下。
实验III:K闭合后,电流表的指针偏转情况记录如下表:
表盘 | |||
时间/min | 0~t1 | t2~t3 | t4 |
偏转 位置 | 右偏至Y | 指针回到“0”处,又返至“X”处;如此周期性往复多次…… | 指针 归零 |
① K闭合后,取b极区溶液加入盐酸酸化的BaCl2溶液,现象是______。
② 0~t1时,从a极区取溶液于试管中,滴加淀粉溶液,溶液变蓝;直接向a极区滴加淀粉溶液,溶液未变蓝。判断IO3- 在a极放电的产物是_______。
③ 结合反应解释t2~t3时指针回到“0”处的原因:________。
(5)综合实验I、II、III,下列说法正确的是_______。
A.对比实验I、II,t秒后溶液变蓝,I中SO32-被完全氧化
B.对比实验I、III,t秒前IO3- 未发生反应
C.实验III中指针返回X处的原因,可能是I2氧化SO32-
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《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。
(1)查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3,俗称铜绿,可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。
(2)继续查阅中国知网,了解到铜锈的成分非常复杂,主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈,结构如图所示:
Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈,请解释原因_____________。
(3)文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl(白色不溶于水的固体),请结合下图回答:
① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。
② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。
(4)青铜器的修复有以下三种方法:
ⅰ.柠檬酸浸法:将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈;
ⅱ.碳酸钠法:将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡,使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3;
ⅲ.BTA保护法:
请回答下列问题:
①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。
②三种方法中,BTA保护法应用最为普遍,分析其可能的优点有___________。
A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜
B.替换出锈层中的Cl-,能够高效的除去有害锈
C.和酸浸法相比,不破坏无害锈,可以保护青铜器的艺术价值,做到“修旧如旧”
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过二硫酸钠(Na2S2O8)也叫高硫酸钠,可用于废气处理及有害物质氧化降解.用(NH4)2S2O8溶液和一定浓度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶体,同时还会放出氨气。某化学兴趣小组利用该原理在实验室制备Na2S2O8晶体(装置如图所示).
已知:反应过程中发生的副反应为2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2
(1)图中装有NaOH溶液的仪器的名称为___,反应过程中持续通入氮气的目的是___。
(2) (NH4)2S2O8可由电解硫酸铵和硫酸的混合溶液制得,写出电解时阳极的电极反应式:___。
(3)Na2S2O8溶于水中,会发生一定程度的水解,最终仅生成H2SO4、Na2SO4和另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质,写出该反应的化学方程式:___。
(4)Na2S2O8具有强氧化性,该兴趣小组设计实验探究不同环境下Na2S2O8氧化性的强弱。将MnSO4•H2O(1.69g)与过量Na2S2O8(10g)溶于水中形成的混合溶液煮沸3min,观察并记录加入试剂时和加热过程中的现象(如表格所示)。
环境 | 调节溶液氧化环境时的现象 | 加热煮沸3min期间产生的现象 |
中性 | 加入VmL蒸馏水,无明显现象 | 30s时开始有大量气泡冒出,3min后溶液变深棕色,溶液中有悬浮小颗粒 |
碱性 | 加入VmL某浓度的NaOH溶液,瞬间变为棕色(MnO2) | 10s后溶液逐渐变为深紫色(MnO4-),没有明显冒气泡现象 |
酸性 | 加入VmL稀H2SO4无明显现象 | 煮沸3min后,有气泡冒出 |
①在___(填“中性”“酸性”或“碱性”)条件下,Na2S2O8的氧化能力最强。
②中性氧化时,会产生大量气泡,其原因为___。
③若用0.1mol•L-1的H2O2溶液滴定碱性氧化反应后的溶液(先将溶液调至酸性再滴定),滴定终点时的现象为___;达到滴定终点时,消耗H2O2溶液的体积为V1rnL。则碱性氧化后的溶液中NaMnO4的质量为___ g(用含V1的代数式表示,5H2O2~2)。
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光气(COCl2)在农药、医药、工程塑料等方面都有广泛应用,光气常温下为无色气,有腐草味,低温时为黄绿色液体,化学性质不稳定,遇水迅速水解,生成氯化氢。某实验小组利用如下实验装置合成光气并利用光气与浓氨水反应制备尿素[CO(NH2)2]。主要实验装置(夹持装置略去)及操作步骤如下:
①按如图连接装置,检验装置的气密性,然后加装实验药品;
②打开活塞a.,向A中缓慢通入干燥的热空气;
③一段时间后,装置D中溶液会出现分层现象,且混合液上方有大量白色烟雾;
已知:3CC14+Al2O3=3COCl2+2AlC13
回答下列问题:
(1)检验整个装置的气密性的方法:___。
(2)步骤②中通入干燥的热空气的作用为___。
(3)装置C的作用___。
(4)装置D中反应除生成尿素[CO(NH2)2]外,还有NH4Cl生成,该反应的化学方程式为___。。
(5)分离装置D中混合液的操作名称为___。
(6)装置E中足量的NaOH溶液与少量的光气反应的离子方程式为:___。
(7)实验后,将D中溶液先蒸发结晶,再用重结晶的方法得到尿素晶体(含有少量的NH4Cl杂质),测定所得晶体中尿素的百分含量的方法:将7.07g晶体中所含氮完全转化为氨气所得氨气用100mL2.00mol•L-1的硫酸溶液完全吸收,取吸收液10mL用0.4000mol•L-1的氢氧化钠标准溶液滴定。
①到达滴定终点时,消耗氢氧化钠45.00mL,则该晶体中尿素的质量分数为___(保留3位有效数字)。
②若滴定前未用氢氧化钠标准溶液润洗滴定管,则测得该体晶中尿素的质量分数___(选填“偏大”或“偏小”)。
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