(14分)某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途”中,进行如下实验探究。
Ⅰ、探究硫酸的性质
(1)某同学设计下图装置(夹持和加热装置略)拟完成有关实验。但该装置在设计上存在明显的安全隐患是
(2)将上述装置改进确认不存在安全隐患并检验气密性后,将铜片放入圆底烧瓶中,通过分液漏斗向圆底烧瓶中滴加足量的浓硫酸,加热圆底烧瓶,充分反应后,观察到圆底烧瓶铜片不断溶解,但有铜片剩余,圆底烧瓶溶液呈蓝色,盛品红溶液的试剂瓶中溶液颜色褪去。回答下列问题:
①圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
②装置乙中的试剂是 。
(3)从装置中取下圆底烧瓶,向圆底烧瓶的溶液中持续鼓入空气并加热圆底烧瓶。观察到圆底烧瓶中的红色固体逐渐溶解并完全消失。此时发生反应的离子方程式为
(4)若要用(3)问所得溶液来制备硫酸四氨合铜晶体,其操作是 。
Ⅱ、用KHSO4制取H2O2并测其物质的量浓度。
(1)工业上电解KHSO4饱和溶液制取H2O2的示意图如下(已知:KHSO4=K++H++SO42-):
电解饱和KHSO4溶液时反应的离子方程式 。
(2)测定H2O2的物质的量浓度:
取20.00mL上述已制得的H2O2溶液置于锥形瓶中,加稀硫酸酸化 ②用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定 ③用同样方法滴定,三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL,原H2O2溶液中H2O2的物质的量浓度为 。
(已知:滴定时该反应的还原产物是Mn2+,氧化产物是O2)
高三化学实验题困难题
(14分)某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途”中,进行如下实验探究。
Ⅰ、探究硫酸的性质
(1)某同学设计下图装置(夹持和加热装置略)拟完成有关实验。但该装置在设计上存在明显的安全隐患是
(2)将上述装置改进确认不存在安全隐患并检验气密性后,将铜片放入圆底烧瓶中,通过分液漏斗向圆底烧瓶中滴加足量的浓硫酸,加热圆底烧瓶,充分反应后,观察到圆底烧瓶铜片不断溶解,但有铜片剩余,圆底烧瓶溶液呈蓝色,盛品红溶液的试剂瓶中溶液颜色褪去。回答下列问题:
①圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为 。
②装置乙中的试剂是 。
(3)从装置中取下圆底烧瓶,向圆底烧瓶的溶液中持续鼓入空气并加热圆底烧瓶。观察到圆底烧瓶中的红色固体逐渐溶解并完全消失。此时发生反应的离子方程式为
(4)若要用(3)问所得溶液来制备硫酸四氨合铜晶体,其操作是 。
Ⅱ、用KHSO4制取H2O2并测其物质的量浓度。
(1)工业上电解KHSO4饱和溶液制取H2O2的示意图如下(已知:KHSO4=K++H++SO42-):
电解饱和KHSO4溶液时反应的离子方程式 。
(2)测定H2O2的物质的量浓度:
取20.00mL上述已制得的H2O2溶液置于锥形瓶中,加稀硫酸酸化 ②用0.1000mol/LKMnO4溶液滴定 ③用同样方法滴定,三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL,原H2O2溶液中H2O2的物质的量浓度为 。
(已知:滴定时该反应的还原产物是Mn2+,氧化产物是O2)
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实验操作 | 预期现象和结论 |
________ | ________ |
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化学实验是进行科学探究、探求新知识的重要途径。
某学习小组的同学设计如下装置探究铜片与浓硫酸的反应(加热、夹持装置略去)。
探究I SO2的性质:
(1)A中铜片与浓硫酸的反应方程式为:_______________________。
(2)实验进行一段时间后,发现C中产生白色沉淀,经检验该沉淀为BaSO4。
同学甲分析:A中温度过高,产生副产物SO3,SO3进入C中与BaCl2反应生成BaSO4。
你认为甲的分析合理吗?请说明理由。______________________。
(3)若用装置D检验SO2的漂白性,则D中溶液是_____;处理尾气可用_____。(填试剂名称)
探究II 关于浓硫酸:
(4)为测定浓硫酸的浓度,同学乙设计如下方案:
取适量该浓硫酸,稀释10倍后取出20mL置于锥形瓶中,滴入2滴酚酞作指示剂,用标准NaOH溶液进行滴定。如果装标准液的滴定管未用标准液润洗,会导致测定结果_______;
如果锥形瓶用待测液润洗,会导致测定结果______。(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)
(5)为测定A中参加反应的硫酸的物质的量,同学丙设计如下方案:
待A中铜片完全溶解,冷却后将溶液稀释至500mL,再加入过量铁粉,使之充分反应,生成的气体在标况下的体积为16.8L;过滤得到残留固体,经洗涤、干燥、称量,比原铁粉质量减轻了35.6g。则A中参加反应的硫酸为_____mol。
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某研究性学习小组的同学为了探究NO的性质,进行了如下实验。
(1)甲同学设计了图甲装置进行实验,观察到集气瓶中收集到无色气体,由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。甲同学的推断_______(填“正确”或“不正确”),理由是______。
(2)乙同学不同意甲同学的推断,他观察到图甲装置圆底烧瓶中的气体不是无色。为此乙同学设计了图乙装置进行实验,步骤如下:
①在大试管中放入适量石灰石,加入过量稀硝酸;
②待石灰石反应完全,将铜丝浸入过量的稀硝酸中;
③一段时间后,观察到大试管中气体始终为无色,收集反应产生的气体;
④待集气瓶充满气体后从水槽中取出,敞口正放在桌面上,观察到瓶口气体颜色有变化,证明稀硝酸与铜反应生成NO。
步骤①的作用是____;步骤④瓶口气体的颜色变化是_______。
(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后,再加入20%的稀硫酸,铜片上又有气泡产生,稀硫酸的作用是________(填正确选项的编号),反应的离子方程式为______________。
a.还原剂 b.氧化剂
c.酸化 d.提供热能
(4)某些资料认为NO不能与Na2O2反应。丙同学提出质疑,他认为NO易与O2发生反应,应该更容易被Na2O2氧化。
查阅资料:
a.2NO+Na2O2=2NaNO2;
b.6NaNO2+3H2SO4(稀)=3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2O;
c.酸性条件下,NO能被MnO氧化生成NO。
丙同学在乙同学的实验基础上,用下图所示装置探究NO与Na2O2的反应。
①C装置中碱石灰的作用是________;F装置中反应的离子方程式为_________________。
②充分反应后,检验D装置中是否发生反应2NO+Na2O2=2NaNO2的实验操作是_____________________________。
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某研究性学习小组的同学为了探究NO的性质,进行了如下实验。
(1)甲同学设计了图甲装置进行实验,观察到集气瓶中收集到无色气体,由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。甲同学的推断________(填“正确”或“不正确”),理由是_____________________________________。
(2)乙同学不同意甲同学的推断,他观察到图甲装置圆底烧瓶中的气体不是无色。为此乙同学设计了图乙装置进行实验,步骤为:
①在大试管中放入适量石灰石,加入过量稀硝酸;
②待石灰石反应完全,将铜丝浸入过量的稀硝酸中;
③一段时间后,观察到大试管中气体始终为无色,收集反应产生的气体;
④待集气瓶充满气体后从水槽中取出,敞口正放在桌面上,观察到瓶口气体颜色有变化,证明稀硝酸与铜反应生成NO。
步骤①的作用是:__________________;步骤④瓶口气体的颜色变化是____________________。
(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后,再加入20%的稀硫酸,铜片上又有气泡产生,稀硫酸的作用是________(填正确选项的编号),反应的离子方程式是:________________________。
a.还原剂 b.氧化剂
c.酸化 d.提供热能
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某研究性学习小组的同学为了探究NO的性质,进行了如下实验。
(1)甲同学设计了图甲装置进行实验,观察到集气瓶中收集到无色气体,由此确定铜和稀硝酸反应生成NO气体。甲同学的推断_______(填“正确”或“不正确”),理由是______。
(2)乙同学不同意甲同学的推断,他观察到图甲装置圆底烧瓶中的气体不是无色。为此乙同学设计了图乙装置进行实验,步骤如下:
①在大试管中放入适量石灰石,加入过量稀硝酸;
②待石灰石反应完全,将铜丝浸入过量的稀硝酸中;
③一段时间后,观察到大试管中气体始终为无色,收集反应产生的气体;
④待集气瓶充满气体后从水槽中取出,敞口正放在桌面上,观察到瓶口气体颜色有变化,证明稀硝酸与铜反应生成NO。
步骤①的作用是____;步骤④瓶口气体的颜色变化是_______。
(3)当过量的铜与稀硝酸完全反应后,再加入20%的稀硫酸,铜片上又有气泡产生,稀硫酸的作用是________(填正确选项的编号),反应的离子方程式为______________。
a.还原剂 b.氧化剂
c.酸化 d.提供热能
(4)某些资料认为NO不能与Na2O2反应。丙同学提出质疑,他认为NO易与O2发生反应,应该更容易被Na2O2氧化。
查阅资料:
a.2NO+Na2O2=2NaNO2;
b.6NaNO2+3H2SO4(稀)=3Na2SO4+2HNO3+4NO↑+2H2O;
c.酸性条件下,NO能被MnO氧化生成NO。
丙同学在乙同学的实验基础上,用下图所示装置探究NO与Na2O2的反应。
①C装置中碱石灰的作用是________;F装置中反应的离子方程式为_________________。
②充分反应后,检验D装置中是否发生反应2NO+Na2O2=2NaNO2的实验操作是_____________________________。
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某化学兴趣小组在学习“硫酸盐的某些性质和用途”中,进行了如下实验探究:
【实验一】检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶液中含有的阳离子。
(1)在下表中写出操作步骤和实验现象:
限选试剂:新制氯水、1mol/LH2SO4溶液、0.1mol/L KSCN溶液、NaOH浓溶液、浓盐酸、1mol/LNa2CO3溶液
操 作 步 骤 | 实验现象 | 结 论 |
步骤I:取少量待检液于试管中,________ ________。 | ________ ________ | 溶液中含有Fe2+ |
步骤II:取少量待检液于试管中,________ ________。 | ________ ________ | 溶液中含有NH4+ |
【实验二】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数:
查阅资料得知:工业上用电解KHSO4饱和溶液可制取一定浓度的H2O2。兴趣小组进行下列实验测定H2O2的质量分数。已知:2MnO4-+5H2O2+6H+= 2Mn2++8H2O+5O2↑
操作①:取5.00 mL H2O2溶液(密度为1.00 g/mL)置于锥形瓶中加水稀释,再加稀硫酸酸化;
操作②:用0.1000 mol/L KMnO4溶液滴定;
操作③:用同样方法滴定,四次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL、22.00 mL。
回答下列问题:
(2)操作②中,开始滴入KMnO4溶液时反应速率很慢,随着KMnO4溶液滴入反应速率显著加快,最有可能的原因______________________。
(3)滴定时盛装KMnO4溶液应选取的仪器是________(填序号)。
A.50mL酸式滴定管 B.50mL碱式滴定管
C.25mL酸式滴定管 D.25mL碱式滴定管
(4)在上述实验中,下列操作会造成测定结果偏高的有________(填序号)。
A.锥形瓶用待测液润洗
B.量取 H2O2溶液的滴定管用蒸馏水洗净,未用H2O2溶液润洗
C.滴定速度过快,又未摇匀,停止滴定后发现紫红色褪去
D.滴定前读数时平视,滴定终点读数时仰视
(5)分析数据,计算H2O2溶液中溶质的质量百分含量为___________(保留三位有效数字)。
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Ⅰ、某化学研究性学习小组为探究元素性质的变化规律,设计了如下实验:
(1)甲同学欲比较N、C、Si的非金属性强弱,设计了图1所示的实验装置,其设计的依据是 ;但该装置存在缺陷,请指出 。
(2)乙同学设计了如图2装置验证元素性质递变规律。A、B、C处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。乙同学可能观察到的现象
A. ;B. ;C. 。
从环保角度考虑,该装置有明显不足,请指出提出改进建议 。
Ⅱ、另一化学研究性学习小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。
步骤一:电解精制:电解时,粗铜应与电源的 极相连。阴极上的电极反应式为 。
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
(1)阳极泥的综合利用:稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请写出该步反应的离子方程式: 。
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的信息:
序号 | 反应 | 平衡常数 |
1 | 1 | |
2 | 1 |
请根据以上信息简要解释溶解阳极泥不用王水的原因 。
(2)滤液含量的测定:以下是该小组探究滤液的一个实验流程。
则滤液中的浓度为 ,的浓度为 。
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氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂,油类脱硫剂等,为获得纯净的氧化铜并探究其性质,某同学查找了溶度积数据并通过计算得到有关信息(见下表),用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
物 质 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 |
完全沉淀时的pH范围 | ≥9.6 | ≥6.4 | 3~4 |
㈠制备氧化铜
⑴步骤Ⅰ的操作是加入水和少量硫酸溶解样品并过滤,目的是除去不溶性杂质,这一步骤中加酸的作用是________。
⑵步骤Ⅱ的操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;待反应完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
①这一步骤的目的是________,
②写出加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式
③控制溶液pH=3.5的目的是________,
⑶步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体,操作是________,水浴加热烘干所得固体。水浴加热的特点是________。
㈡探究氧化铜性质
⑴取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是。
⑵为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器或装置为________。(填写序号)
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