(22分)研究碳及其化合物的性质和用途是中学化学的任务之一。
I.某兴趣小组在实验室中制备碳酸钠溶液。方案如下:步骤一,取25 mL一定浓度的NaOH溶液,通人CO2气体至过量;步骤二,加热煮沸步骤一所得溶液;步骤三,另取25 mL相同浓度的NaOH溶液与步骤二所得溶液混合,即得碳酸钠溶液。
(1)完成步骤一可选的化学试剂有:稀盐酸、NaOH溶液、大理石、饱和碳酸钠溶液、稀硫酸、饱和碳酸氢钠溶液等,需要的装置如下所示。
①各装置正确的连接顺序为 (用a、b、c、d表示)。
②检查整套装置气密性的方法是 。
③装置A中常用药品为 ;装置C中化学药品的作用是 。
(2)写出步骤三中发生反应的离子方程式 。
(3)有同学提出“步骤二”没有必要,请你简述自己的看法 。
Ⅱ.实验室用纯碱和盐酸处理某种蛇纹石(已知蛇纹石中含有MgO、SiO2.CaO、Fe2O3、Al2O3等氧化物)模拟制备氧化镁的流程如下:
(1)过滤需要的玻璃仪器有 。
(2)沉淀Ⅱ的成分为 ,请用离子方程式表示生成沉淀的过程 (写出一个即可)。
(3)纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为 。
(4)已知l0%的纯碱溶液密度为1.06g/cm3,则其物质的量浓度为____ ,
高三化学简答题中等难度题
(22分)研究碳及其化合物的性质和用途是中学化学的任务之一。
I.某兴趣小组在实验室中制备碳酸钠溶液。方案如下:步骤一,取25 mL一定浓度的NaOH溶液,通人CO2气体至过量;步骤二,加热煮沸步骤一所得溶液;步骤三,另取25 mL相同浓度的NaOH溶液与步骤二所得溶液混合,即得碳酸钠溶液。
(1)完成步骤一可选的化学试剂有:稀盐酸、NaOH溶液、大理石、饱和碳酸钠溶液、稀硫酸、饱和碳酸氢钠溶液等,需要的装置如下所示。
①各装置正确的连接顺序为 (用a、b、c、d表示)。
②检查整套装置气密性的方法是 。
③装置A中常用药品为 ;装置C中化学药品的作用是 。
(2)写出步骤三中发生反应的离子方程式 。
(3)有同学提出“步骤二”没有必要,请你简述自己的看法 。
Ⅱ.实验室用纯碱和盐酸处理某种蛇纹石(已知蛇纹石中含有MgO、SiO2.CaO、Fe2O3、Al2O3等氧化物)模拟制备氧化镁的流程如下:
(1)过滤需要的玻璃仪器有 。
(2)沉淀Ⅱ的成分为 ,请用离子方程式表示生成沉淀的过程 (写出一个即可)。
(3)纯碱溶液中所有离子浓度的大小关系为 。
(4)已知l0%的纯碱溶液密度为1.06g/cm3,则其物质的量浓度为____ ,
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(14分)某中学化学课外活动小组欲探究铁在氯气中燃烧产物的成份、性质和用途,设计了如下实验步骤:
(1)用下列实验装置制取干燥纯净的氯气
①制备并收集得到干燥纯净的氯气,上述各装置按气流从左到右方向连接顺序为
________(填仪器接口的字母编号)
②该实验还存在不足之处,应如何改进?________
(2)某同学将一定量铁粉与Cl2恰好完全反应得到一固体物质a,然后通过实验确定其成分。探究过程如下:
①提出假设:(请把下列假设补充完整)
假设①:该固体物质是FeCl3;假设②:________;假设③:________。
②设计实验方案:
取少量固体物质a于烧杯中,加适量水溶解,然后取两份a溶液分别进行实验,实验现象与结论如下表,请在表格内的横线处填空。
实验方法 | 实验现象 | 结论 |
在溶液中加 KSCN溶液 | ________ | 固体物质中有FeCl3 |
向a溶液中滴加 酸性KMnO4溶液 | KMnO4溶液紫色 不褪色 | 固体物质中不含______ |
由此得出结论:假设________成立(填序号①②③)。
(3)为进一步探究物质a的性质,他们又利用a溶液做了如下一些实验,其中现象、结论均正确的是_____________(填写序号)
A.向氢氧化镁悬浊液中滴加a溶液出现红褐色沉淀,证明Fe(OH)3溶解度小于Mg(OH)2溶解度
B.向a溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色由浅绿色变成黄色
C.向沸水中滴加a的饱和溶液,立即出现红褐色沉淀
D.将a溶液加热蒸干并灼烧,得到Fe2O3固体
(4)a溶液常作印刷电路铜板的腐蚀剂,得到含有Cu2+等的废液,有人提出可以利用如右图的装置从得到的废液中提炼金属铜。该过程中甲池负极的电极反应式是________,若乙池中装入废液500mL,当阴极增重3.2g时,停止通电,此时阳极产生气体的体积
(标准状况)为________(假设气体全部逸出)。
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实验方法 | 实验现象 | 结论 |
在溶液中加 KSCN溶液 | 固体物质中有FeCl3 | |
向a溶液中滴加 酸性KMnO4溶液 | KMnO4溶液色 不褪色 | 固体物质中不含______ |
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锰的化合物种类较多,也大多具有广泛的用途。
I. MnO2是H2O2分解的良好的催化剂,它也具有较强的氧化性。某化学兴趣小组通过实验探究MnO2的性质。
(1)该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是____________。
A.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
B.把MnO2固体加入到H2O2溶液中,观察是否有气泡产生
C.Na2SO3溶液中,加入MnO2固体,再滴加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
D.FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液,再加入MnO2固体,观察溶液是否变红
(2)为研究溶液中MnO2的氧化能力与溶液酸碱性的关系,该小组同学设计了如下的对比实验:在室温下,取A、B、C三支试管,用同浓度同体积的KI溶液和质量、颗粒大小相同的MnO2固体反应,然后分别加入1mL 0.2mol/L NaOH溶液、1mL水、1mL 0.1mol/L硫酸。现象记录如下:
①从以上实验中,我们可以得出的结论是_________________________________。
②写出C试管中发生反应的离子方程式:_________________________________。
Ⅱ,铁酸锰( MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢,可有效缓解能源危机。MnFe2O4的制备工艺流程如下图:
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH为上表所示。
①步骤一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比理论上应为_____________________。
②步骤二中需控制pH的范围是 ___________ 。
③步骤三中是否洗涤干净的判断方法是 _______________ 。
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锰的化合物种类较多,也大多具有广泛的用途。
I.MnO2是H2O2分解的良好的催化剂,它也具有较强的氧化性。某化学兴趣小组通过实验探究MnO2的性质。
(1)该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是_____________。
A.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
B.把MnO2固体加入到H2O2溶液中,观察是否有气泡产生
C.Na2 SO3溶液中,加入MnO2固体,再滴加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
D.FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液,再加入MnO2固体,观察溶液是否变红
(2)为研究溶液中MnO2的氧化能力与溶液酸碱性的关系,该小组同学设计了如下的对比实验:在
室温下,取A、B、C三支试管,用同浓度同体积的KI溶液和质量、颗粒大小相同的MnO2固体反应,然后分别加入1mL 0.2mol/L NaOH溶液、1mL水、1mL 0.1mol/L硫酸。现象记录如下:
试管编号 | 实验现象 |
A | 溶液不变色 |
B | 溶液缓慢变浅棕褐色 |
C | 溶液迅速变棕褐色 |
从以上实验中,我们可以得出的结论是____________。
②写出C试管中发生反应的离子方程式:________________。
Ⅱ,铁酸锰( MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢,可有效缓解能源危机。MnFe2O4的制备工艺流程如下图:
已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表所示。
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Fe3+ | 2.7 | 4.2 |
Mn2+ | 8.3 | 10.4 |
①步骤一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比理论上应为___________________。
②步骤二中需控制pH的范围是_______________
③步骤三中是否洗涤干净的判断方法是_____________.
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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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碱式碳酸铜可用作木材防腐剂、水体杀藻剂等,研究性学习小组设计以下方案制备碱式碳酸铜并进行相关实验探究。
Ι.以铜屑为原料制备碱式碳酸铜的装置如下:
步骤1 连接好装置,检查装置的气密性,装药品。
步骤2 往三颈烧瓶中加入适量的浓硝酸,使铜屑完全反应。
步骤3 往步骤2反应后的溶液中加入一定比例的Na2CO3和NaOH的混合液,加热。
步骤4 将三颈烧瓶中的混合物过滤、洗涤、烘干,获得产物。
已知:ⅰ.碱式碳酸铜为草绿色或绿色结晶物,易溶于酸,不溶于水,在100℃的水中易分解;
ⅱ.NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O,2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O;
NO不能单独与NaOH溶液反应。
(1)步骤2中浓硝酸与铜屑反应的离子方程式为___________________。
(2)步骤2反应一段时间后,须打开止水夹,通入一段时间的空气,目的是_______。
(3)步骤3对装置A的加热方式最好采用____________。
(4)装置Ι中仪器a的名称为____,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个装置不能替代图1中B装置的是_____(填装置序号)。
(5)欲检验步骤4获得的产物中是否含有NO3-,所需的试剂可以是__________。
Ⅱ.探究在一定温度下,不同的原料配比对产物的影响,实验数据如下:
实验序号 | V[Cu(NO3)2] /mL (0.5 mo1·L-1) | V(NaOH) / mL (0.5 mo1·L-1) | V(Na2CO3)/ mL (0.25 mo1·L-1) | 沉淀数量 | 沉淀颜色 |
1 | 2.0 | 2.0 | 1.6 | + | 浅绿色 |
2 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | + + | 浅绿色 |
3 | 2.0 | 2.0 | 2.4 | + + + | 蓝色 |
4 | 2.0 | 2.0 | 2.8 | + + + | 蓝色 |
注:“+”越多表示沉淀量越多
(6)分析表格数据可得:制备碱式碳酸铜最佳的原料配比n[Cu(NO3)2]:n(NaOH) : n(Na2CO3) =___。
Ⅲ.产物组成的测定
(7)碱式碳酸铜的成分有多种,化学式可表示为mCu(OH)2·n CuCO3。为测定Ι中所得碱式碳酸铜的组成,学习小组同学准确称取3.820 g样品溶于适量的硫酸中,加水配成l00 mL溶液,取l0.00 mL溶液于锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH至3~4,加入过量的KI(2 Cu2+ + 4 I- = 2 CuI↓ + I2),用0.l000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定(2 S2O32- + I2 = 2I- + S4O62-),接近终点时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,蓝色消失。进行平行实验后,测得平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为35.00 mL。该碱式碳酸铜的化学式为_____
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(16分)某中学研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质、制法和用途,进行了如下实验:
实验一、如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)若用实验Ⅳ来验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体最好是 ,能说明碳酸钠比碳酸氢钠稳定的实验现象是 。
(2)若用实验来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体,能达到实验目的的是(填装置序号) 。其中能够说明泡沫灭火器中选择碳酸氢钠与酸反应制CO2而不选择碳酸钠的实验是 。
(3)若测定Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的质量分数,采用实验Ⅲ能否达到实验目的?若能,请说明其计算所需的数据 ;若不能,请简要说明理由 。
实验二、将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。
(4)当石灰水过量时,反应的离子方程式为 。
(5)当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2:1时,所得溶液中溶质的化学式为 。
实验三、(6)检验“侯氏制碱法”制得的纯碱中是否混有食盐所需的试剂是 ;
高三化学实验题困难题查看答案及解析
某中学研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质、制法和用途,进行了如下实验:
实验一、如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)若用实验Ⅳ来验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体最好是 。
(2)若用实验来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体,能达到实验目的的是(填装置序号) 。其中能够说明泡沫灭火器中选择碳酸氢钠与酸反应制CO2而不选择碳酸钠的实验是 。
(3)若测定Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的质量分数,采用实验Ⅲ能否达到实验目的? (填能或不能)。若能,请说明其计算所需的数据 ;若不能,请简要说明理由 。
实验二、将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。
当石灰水过量时,反应的离子方程式为 。
实验三、检验“侯氏制碱法”制得的纯碱中是否混有食盐和小苏打。
(1)检验纯碱中是否混有食盐的试剂是 ;
(2)证明纯碱中混有小苏打的实验方法是 。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
(18分)某中学研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质、制法和用途,进行了如下实验:
实验一、如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)若用实验Ⅳ来验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体最好是________,能说明碳酸钠比碳酸氢钠稳定的实验现象是 。
(2)若用实验来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种固体,能达到实验目的的是(填装置序号)________。其中能够说明泡沫灭火器中选择碳酸氢钠与酸反应制CO2而不选择碳酸钠的实验是________。
(3)若测定Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的质量分数,采用实验Ⅲ能否达到实验目的?若能,请说明其计算所需的数据________;若不能,请简要说明理由________。
实验二、将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。
(1)当石灰水过量时,反应的离子方程式为。
(2)当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2:1时,所得溶液中溶质的化学式为________。
实验三、检验“侯氏制碱法”制得的纯碱中是否混有食盐和小苏打。
(1)检验纯碱中是否混有食盐的试剂是________;
(2)证明纯碱中混有小苏打的实验方法是________。
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