实验题:
请从下图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验,要求测定产生的氢气的体积(大于25mL),并检验氯气的氧化性。
(1)A极发生的电极反应式是,B极发生的电极反应式是。
(2)设计上述气体实验装置时,各接口的正确连接顺序为:A接、接;B接、接。
(3)在实验中,盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为。
(4)已知饱和食盐水50mL(假设NaCl足量且忽略溶液体积变化),某时刻测得H2体积为16.8mL(标准状况)。此时溶液pH约为。(lg2=0.3,lg3=0.5,lg5=0.7)
(5)已知甲烷燃料电池采用铂为电极材料,两电极上分别通入CH4和O2,电解质为KOH溶液。某研究小组将甲烷燃料电池作为电源,进行上述饱和食盐水电解实验。若甲烷通入量为1L(标准状况),且反应完全,则理论上通过电解池的电量为(已知NA=6.02×1023mol-1,电子电荷为1.60×10-19C,列式表示即可)。
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某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为两者反应只生成CuCO3一种沉淀;
乙同学认为这两者相互促进水解反应,生成一种Cu(OH)2沉淀;
丙同学认为生成CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀。
(查阅资料知:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)
Ⅰ.按照乙同学的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应的离子反应方程式为:_ ;
在探究沉淀物成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为 ①过滤②洗涤③干燥。
Ⅱ.请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。
(1)各装置连接顺序为________ ________________。
(2)装置C中装有的试剂名称是________。
(3)按你的装置连接顺序,甲的猜想是正确的,则可通过________________________现象来说明甲的猜想是正确的。
Ⅲ.若CuCO3和Cu(OH)2两者都有,丙同学通过装置Ⅰ进行定量分析来测定其组成。
(1)实验有关操作为:①往锥形瓶中放入适量的样品:②从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的稀硫酸;③检验装置的气密性;④测定收集到水的体积。
正确的操作顺序为____________________。
(2)广口瓶中水的上面覆盖了一层植物油,若瓶中的液体没有装满(上方留有少量空间),实验测得CO2的体积将___________(填偏大、偏小或不变)。
(3)若实验中测得样品的质量为wg,气体的体积为aL(标况下),则样品中CuCO3的质量分数为___________(CuCO3的式量为124)。
(4)丁同学认为,丙同学的实验方法,可能因气体体积测量不准,导致误差较大。建议改用图中的Ⅱ、III装置进行实验。只需进行简单而又必要的数据测定,可比较准确地确定样品中CuCO3的质量分数,较合理的装置_______(填代号)。但是丁同学的装置仍然有缺陷,所测结果将偏高或偏低__________。理由是___________________________
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由于氢氧化亚铁在空气中能迅速被氧气氧化成氢氧化铁,因此要观察到氢氧化亚铁的颜色往往较为困难。某研究性学习小组的同学经过讨论后,设计出了三套能较长时间观察Fe(OH)2沉淀颜色的装置,如图。
1.根据装置①,要想达到实验目的,应先挤胶头滴管_______(填“A”或“B”)
2.利用装置②,所用试剂为NaOH溶液、铁屑、稀硫酸,
(1)试管A中加入的试剂是_________试管B中加入的试剂是_______
(2)为了制得Fe(OH)2白色沉淀,现准备进行如下操作:先向试管A和B中加入试剂,然后_____(“打开”或“关闭”)止水夹,塞紧塞子,接下来的实验步骤是____________________
3.装置③时利用电解原理来达到实验目的的。
(1)电极材料是铁棒(Fe)和碳棒(C),A极应为_______(填材料的元素符号)
(2)电解质溶液可选用__________(填选项序号)
A.NaCl溶液 B.CuSO4溶液 C.Na2SO4溶液 D.NaOH溶液
(3)该实验准备选用一种有机物来起到隔绝空气的作用,该有机物可以是__________
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硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O) 俗名“大苏打”。易溶于水,难溶于乙醇,沸点为100℃,酸性或加热条件下易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图:
回答下列问题:
(1)装置A可用于观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择_____________(填序号)。若装置堵塞使气流不畅,则A中的现象为_______________________________。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
(2)尾气处理可以选择以下装置中的________(填序号)。
(3)反应过程中若pH值小于7则会降低产率,请用离子方程式解释原因:_________________________。
(4)请写出装置C中发生反应的化学方程式:_________________________。
(5)反应结束后,取C中混合物趁热过滤,取滤液于蒸发皿中, ______________,抽滤,洗涤,低温下干燥得产品。洗涤时要尽量减少产品的损失,其具体操作是_________________________。
(6)为检验制得的产品的纯度,该实验小组称取4g 的产品配制成250mL 硫代硫酸钠溶液,并用间接碘量法标定该溶液的浓度:在锥形瓶中加入20mL 0.0lmol·L-1KIO3溶液,并加入过量的KI并酸化,发生下列反应:5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O,再加入几滴淀粉溶液,立即用所配的Na2S2O3溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=2I-+ S4O62-,实验数据如下表:
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
Na2S2O3溶液体积(mL) | 19.98 | 20.02 | 21.2 |
当滴入最后一滴Na2S2O3溶液时,溶液___________,且半分钟内不变化,则达到终点。计算该产品的纯度是____________________________。
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过氧化钙(CaO2)是一种白色晶体,无臭无味,能潮解,难溶于水,可与水缓慢反应;不溶于醇类、乙醚等,易与酸反应,常用作杀菌剂、防腐剂等。通常利用CaCl2在碱性条件下与H2O2反应制得。某化学兴趣小组在实验室制备CaO2的实验方案和装置示意图(图一)如下:
请回答下列问题:
(1)三颈烧瓶中发生的主要反应的化学方程式为:___________________________;
(2)仪器A的名称___________________,三颈烧瓶右口连接的是恒压分液漏斗,其支管B的作用是____________________________________;
(3)步骤③中洗涤CaO2·8H2O的液体X的最佳选择是__________(填写正确答案的序号,下同)
A.无水乙醇 B.浓盐酸 C.水 D.CaCl2溶液
(4)过氧化钙可用于长途运输鱼苗,这利用了过氧化钙以下哪些性质____________;
A.可缓慢供氧 B.能吸收鱼苗呼出的CO2气体 C.能潮解 D.可抑菌
(5)已知CaO2在350℃时能迅速分解,生成CaO和O2。该小组采用如图二所示的装置测定刚才制备的产品中CaO2的纯度(设杂质不分解产生气体),准确称取1.000g样品,置于试管中加热使其完全分解,收集到67.20mL(已换算为标准状况)气体,则产品中过氧化钙的质量分数为_________(保留4位有效数字);
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某化学小组为探究草酸的性质并制备草酸钠及其用途,查阅到如下信息:
探究草酸部分性质并制备草酸钠的生产流程如下:
请回答下列问题:
(1)写出反应①的化学方程式__________。表明草酸具有__________性。
(2)向溶液A中加入NaOH溶液,开始滴加速度要尽量快些.其目的是__________。该反应达到终点时的化学方程式为__________。
(3)操作②的名称是__________。用乙醇淋洗晶体B的目的是__________
(4)用0.01000mol/L的高锰酸钾溶液滴定25.00mL某浓度的草酸钠溶液时.需要加入适量的稀硫酸,所发生反应为:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,若硫酸加入太多,结果会__________:操作中需用__________滴定管(填“酸式”或“碱式”),当达到反应终点时的现象是__________;测得此时消耗上述高锰酸钾溶液20.00mL,则该草酸钠溶液浓度为__________mol/L。
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某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等试验(图中夹持装置有省略)。请按要求填空:
I.探究氯气与氨气的反应
(1)为制取干燥氨气,可将装置C与 (填装置编号)连接;装置C中的烧瓶内固体宜选用 。
a.碱石灰 b.氯化钙 c.五氧化二磷 d.生石灰
(2)装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气,则两个E装置内的药品依次是 。
(3)装置F可用于探究氯气与氨气(已知氯气与 氨气可发生反应:3Cl2+2NH3=N2+6HCl)的反应。实验时打开开关1、3,关闭2,先向烧瓶中通入 ,然后关闭1、3,打开2,向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体。实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子 。
Ⅱ.探究某些物质的性质
(4)利用装置A、E,可设计实验比较Cl-和Br-的还原性强弱,能证明结论的实验现象是 。
(5)若利用装置A、E进行乙烯与溴水反应的实验,写出反应的化学方程式 。
(6)将装置B、C分别与F相连后,进行H2S与SO2反应的实验。F的烧瓶中发生反应的化学方程式为 ;F的烧杯所起的作用是 。
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(15分)利用废铝箔(主要成分为Al、少量的Fe、Si等)既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体[A12(SO4)3•18H2O]。
I.实验室制取无色的无水AlBr3(熔点:97.5℃,沸点:263.3~265℃)可用如图所示装置,
主要实验步骤如下:
步骤l.将铝箔剪碎,用CCl4浸泡片刻,干燥,然后投入到烧瓶6中。
步骤2.从导管口7导入氮气,同时打开导管口l和4放空,一段时间后关闭导管口7和1;导管口4接装有五氧化二磷的干燥管。
步骤3.从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中,并保证烧瓶6中铝过剩。
步骤4.加热烧瓶6,回流一定时间。
步骤5.将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l。将装有五氧化二磷的干燥管与导管口1连接,将烧瓶6加热至270℃左右,使溴化铝蒸馏进入收集器2。
步骤6.蒸馏完毕时,在继续通入氮气的情况下,将收集器2从3处拆下,并立即封闭3处。
(1)步骤l中,铝箔用CCl4浸泡的目的是 。
(2)步骤2操作中,通氮气的目的是 。
(3)步骤3中,该实验要保证烧瓶中铝箔过剩,其目的是 。
(4)铝与液溴反应的化学方程式为 。
(5)步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作 。
(6)步骤5需打开导管口l和4,并从4通入N2的目的是 。
II.某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体,已知铝的物种类别与溶液pH关系如图所示,实验中可选用的试剂:处理过的铝箔;2.0mol•L-1NaOH溶液:2.0 mol•L-1硫酸
(7)由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为:
①称取一定质量的铝箔于烧杯中,分次加入2.0 mol•L-1NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止。
②过滤 ③ ;
④过滤、洗涤 ⑤ ;⑥ ;
⑦冷却结晶; ⑧过滤、洗涤、干燥。
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(12分)天然水是人类饮用水的主要来源。从天然水获得可以饮用的水一般须经过沉降悬浮物、杀菌消毒等步骤。
(1)沉降悬浮物要在水中加入絮凝剂,如将铝盐加入水中能达到净水目的,
原因是 (用离子方程式表示)。
(2)氯气可用于自来水杀菌消毒剂,结合离子方程式和文字理由 。
(3)新型水处理剂高铁酸钾 (K2FeO4)具有强的氧化作用和絮凝作用。工业上可通过以下流程制备高铁酸钾:
查阅资料:高铁酸盐在中性或酸性溶液中会逐渐分解,在碱性溶液中稳定。
完成“氧化”过程中的离子方程式
□Fe3+ + □ClO- +□ =□ FeO42- + □Cl- + □
“转化”过程中实现由Na2FeO4制得K2FeO4,是利用二者 性的不同。
③结合资料完成粗K2FeO4晶体的提纯:将粗产品用 溶解,然后再加入饱和KOH溶液、冷却结晶、过滤。
④高铁酸钾的应用还在不断扩展中。如可制成高铁电池, 电池反应为:
3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
放电时,正极反应为: 。
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高锰酸钾在化学实验中是一种常用的氧化剂,某化学兴趣小组拟在实验室制备KMnO4并测定其纯度。
Ⅰ.KMnO4的制备
步骤1:利用下图所示装置制备K2MnO4
(1)装置A应选用_______( 填"①","②"或"③"),装置B中盛装的试剂是_______。
(2)装置C中反应生成K2MnO4的化学方程式为_________。
步骤2:由K2MnO4制备KMnO4
已知:①3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
②相关物质的溶解度数据见下表:
实验流程如下:
(3)结合相关物质的化学性质及溶解度,可以替代CO2的试剂是______________。
A.亚硫酸氢钾 B.稀硫酸 C.稀盐酸 D.稀醋酸
(4)当溶液pH达10~11时,停止通CO2;若CO2过量,会因生成____而使其和产品一起析出
(5)证明K2MnO4歧化完全的方法:取上层清液少许于试管中,通入CO2,若________,证明K2MnO4歧化完全。
Ⅱ.KMnO4纯度的测定
(6)通过用草酸(二元弱酸)滴定酸化后的KMnO4溶液的方法可测定KMnO4粗品的纯度(质量分数)。
①滴定过程中发生反应的离子方程式为__________________。
②称取 w g KMnO4粗产品配制100mL待测溶液,量取KMnO4待测液10.00mL于锥形瓶中进行实验,进行三次平行实验后测得平均消耗c mol/L草酸标准液V mL,则样品纯度的表达式为___________。
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