兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,它们使用的药品和装置如图所示:
(1)SO2气体和Fe3+反应的氧化产物、还原产物分别是________、________
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。
A.Na2SO3溶液与HNO3 B.Na2SO3固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与浓H2SO4共热
(3)装置C的作用是__________________________________________________。
(4)装置B中反应的离子方程式_________________________________________________。
(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液中加入NaOH溶液,产生白色沉淀,并迅速转为灰绿,最后呈红褐色。
方案③:往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是方案_____,原因是__________________________________________________
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某化学小组为研究SO2的化学性质并探究与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持,加热装置已略,气密性已检验)
实验操作和现象如下:
(1)关闭活塞K2,K3,打开活塞K1,向A中滴加一定量的浓硫酸并加热,A中有白雾生成,铜片表面产生气泡。
(2)当C出现明显现象后,关闭K1,并停止加热。
①写出A中发生反应的化学反应方程式______;
②B装置的作用是_____;
③C中的现象为__;
(3)打开活塞K2,再向A中滴加一定量的浓硫酸并加热,D中有气泡冒出,产生少量白色沉淀,E中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失;
(4)从D、E中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸,白色沉淀不溶解。
①分析D中产生不溶于稀盐酸的沉淀的原因____;
②为了证实上述分析是否正确,在原实验基础上,在打开活塞K2之后增加一步操作,该操作是___;
(5)增加以上操作后,重复实验步骤(3),D中无沉淀生成,而E中仍产生白色沉淀,用离子方程式解释E中仍有白色沉淀的原因__。
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某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3mol/L稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与反应:。
(1)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是_______________________________________。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检查装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后_______________________________________。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是____________________________________________。
(4)装置②的作用是_____________________,发生反应的化学方程式是________________________________________。
(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是_________________________________________。
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探究铁在某浓度H3PO4和H2O2的混合溶液中反应的情况,进行如下实验:
实验 | 操作 | 现象 |
Ⅰ | 将除去氧化膜的铁钉置于烧杯中,加入30mL1.0mol•L-1H3PO4和3mL30%H2O2的混合溶液(pH≈1)。 | 一段时间后铁钉表面突然产生大量气泡,随后停止产生气泡;一段时间后再产生大量气泡,再停止,出现周而往复的现象。过程中,溶液保持澄清。 |
Ⅱ | 将与实验Ⅰ相同的铁钉放入烧杯中,加入30mL1.0mol•L-1H3PO4和3mLH2O。 | 片刻后铁钉表面持续产生气泡,溶液保持澄清。 |
已知:Fe3(PO4)2难溶于水,Fe(H2PO4)2溶于水。
(1)用85%H3PO4配制100mL1.0mol·L-1H3PO4所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、______。
(2)请结合实验Ⅱ中现象,分析铁钉与H3PO4反应的产物_______。
(3)探究实验Ⅰ中停止产生气泡的原因。
提出假设:铁钉表面形成了含有+3价铁的氧化膜将铁钉覆盖。甲同学进行实验Ⅲ,得出假设成立的结论。
实验Ⅲ:将洗净的实验Ⅰ中无气泡产生时的铁钉置于试管中,加入滴有KSCN溶液的稀H2SO4,振荡,静置,溶液呈红色。
乙同学认为实验Ⅲ无法证实假设成立,其理由是未排除O2的干扰,请解释O2是如何干扰实验的:_____。
乙同学通过改进实验证实了假设成立。
(4)铁钉表面突然产生大量气泡的可能原因是Fe2+迅速被H2O2氧化形成氧化膜,使聚集在铁钉表面的H2脱离铁钉表面。形成氧化膜(以Fe3O4计)的离子方程式是____。
(5)实验Ⅰ中周而往复的现象与铁钉表面氧化膜的生成和溶解密切相关,从反应的速率角度分析其原因:______。
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为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置:
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):_____接________,_____接_____,____接____;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?乙中_______,丙中_______;
(3)丁中酸性KMnO4溶液的作用是_________;
(4)写出甲中反应的化学方程式________ 。
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ClO2与Cl2的氧化性相近。在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。
Ⅰ.实验室制备Cl2的离子方程式____________________________。
Ⅱ.某兴趣小组通过下图装置(夹持装置略)ClO2对制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器B的名称是___________。安装F中导管时,应选用上图中的_________。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。为使ClO2 在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜___________ (填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是___________ 。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为__________________,装置F中的现象是________________ 。
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NaNO2是常用的一种防腐剂,其中+3价的N具有一定的氧化性。某实验小组利用以下反应2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O制备NaNO2,并探究其性质。
I.制备NaNO2
(1)A中发生反应的化学方程式是______。
(2)B中选用漏斗替代长直导管的优点是______。
(3)为检验B中制得NaNO2,甲进行以下实验:
序号 | 试管 | 操作 | 现象 |
① | 2mLB中溶液 | 加2mL0.1mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液 | 不变蓝 |
② | 2mLB中溶液 | 滴加几滴H2SO4至pH=5,加2mL0.1mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液 | 变蓝 |
③ | 2mLH2O | 滴加几滴H2SO4至pH=5,加2mL0.1mol/LKI溶液,滴加几滴淀粉溶液 | 不变蓝 |
实验③的目的是_______。
(4)乙认为上述3组实验无法证明B中一定含NaNO2,还需补充实验,理由是______。
II.探究NaNO2的性质
装置 | 操作 | 现象 |
取10mL1mol/LNaNO2溶液于试剂瓶中,加入几滴H2SO4酸化,再加入10mL1mol·L-1FeSO4溶液,迅速塞上橡胶塞,缓缓通入足量O2。 | i.溶液迅速变为棕色; ii.溶液逐渐变浅,有无色气泡产生,溶液上方为浅红棕色。 iii.最终形成棕褐色溶液。 |
资料:i.Fe2+遇NO会形成[Fe(NO)]2+,该离子在溶液中呈棕色。
ii.HNO2在溶液中不稳定,易分解产生NO和NO2气体。
(5)现象i溶液变为棕色的原因是______。
(6)已知现象ii棕色溶液变浅是由于生成了Fe3+,反应的离子方程式是______。
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ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
(1)仪器D的名称是____。安装F中导管时,应选用图2中的_____。
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O。为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜____(填“快”或“慢”)。
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是_____。
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为____,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是______。
(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示。若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是_______,原因是_________。
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碘化钠在光学器件石油探测、安检、环境监测等领域有重要应用。某研究小组开发设计的制备高纯NaI的简化流程如图:
已知:
①I2(s)+I-(aq)I3-(aq)。
②水合肼(N2H4•H2O)具有强还原性,可分别将碘的各种酸根和I2还原为I-,本身被氧化为无毒物质。
③NaI易溶于水,也易溶于酒精,在酒精中的溶解度随温度的升高增加不大。
请回答:
(1)步骤Ⅰ,I2与NaHCO3溶液发生歧化反应,生成物中含IO-和IO3-离子。
①I2与NaHCO3溶液反应适宜温度为40~70℃,则采用的加热方式为___。
②实验过程中,加少量NaI固体能使反应速率加快,其原因是___。
(2)步骤Ⅱ,水合肼与IO‾反应的离子方程式为___。
(3)步骤Ⅲ,多步操作为:
①将步骤Ⅱ得到的pH为6.5~7的溶液调整pH值至9~10,在100℃下保温8h,得到溶液A;
②将溶液A的pH值调整至3~4,在70~80℃下保温4h,得溶液B;
③将溶液B的pH调整至6.5~7,得溶液C;
④在溶液C中加入活性炭,混合均匀后煮沸,静置10~24h后,过滤除杂得粗NaI溶液。上述①②③操作中,调整pH值时依次加入的试剂为___。
A.NaOH B.HI C.NH3•H2O D.高纯水
(4)步骤Ⅳ,采用改进的方案为用“减压蒸发”代替“常压蒸发”。
①“减压蒸发”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管、接收瓶之外,还有___。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.烧杯 D.抽气泵
②采用“减压蒸发”的优点为___。
(5)将制备的NaI•2H2O粗品以无水乙醇为溶剂进行重结晶。请给出合理的操作排序___。
加热乙醇→ → → → →纯品(选填序号)。
①高纯水洗涤 ②减压蒸发结晶 ③NaI•2H2O粗品溶解 ④趁热过滤 ⑤真空干燥 ⑥抽滤
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某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F为氨气和氯气的发生装置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。
备选装置 | ||
Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式是___________________________________。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用________(填字母)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.生石灰 D.五氧化二磷 E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从如图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格:
B:________、D:________、E:________。
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为:____________________________________;
(5)装置C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确定该白色固体中的阳离子:_______________________________________
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