- 研究型实验
- 共4868题
(13分)某学校设计了一节实验活动课,让学生从废
旧干电池回收碳棒、锌皮、、
、
等物质,
整个实验过程如下,请回答有关问题。
(1)有关干电池的基本构造和工作原理。右图是干电池的
基本构造图。干电池工作时负极上的电极反应式子是 ,
的作用是除去正极上的产物,本身生成Mn2O3,该反应的化学方程式是 。
(2) 锌皮和碳棒的回收。用钳子和剪子开回收的干电池的锌筒,将锌皮和碳棒取出,并用手刷刷洗干净,将电池内的黑色粉末移入小烧杯中。
(3) 氧化铵、氯化锌的提取、检验和分离。
① 如何从黑色粉末中提取和
等晶体的混合物?写出简要的实验步骤。
② 设计简单的实验证明所得晶体中含有和
[一直
是两性氢氧化物且溶解于氨水],并且填写下列实验报告。
(a) ,(b) ,(c) ,(d) ,(e) ,(f) ,
(4)最后剩余的黑色残渣的主要成分是,还有炭黑和有机物等。可用灼烧的方法除去杂质,该实验中需要用到的主要仪器除酒精灯外有(写其中2中即可) 。
正确答案
(1)Zn-2e-=Zn2+;2MnO2+H2= Mn2O3+H2O;(3)①溶解、过滤、蒸发、结晶。②(a)取少量晶体溶于蒸馏水配成溶液。(b)取(a)溶液少许,加入少量NaOH溶液后加热(c)有能使试纸变蓝的气体产生(d) NH4++OH-NH3↑+H2O(e)取(a)溶液少许,加入少量NaOH溶液至生成白色沉淀,将沉淀分成两分,一份加氢氧化钠溶液至过量,另一份加氨水至过量(f)两份沉淀都溶,
本题考查实验学生的实验探究能力;(1)在干电池中,锌容易失电子,为电池的负极,电极反应式为:Zn-2e-=Zn2+,正极为NH4Cl得到电子,发生的电极反应为:2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑,MnO2被氢气还原为Mn2O3,反应的化学方程式为:2MnO2+H2= Mn2O3+H2O;(3)①混合物中含有不溶物,可向小烧杯中加入一定量的蒸馏水,充分搅拌,然后过滤,将滤液移入蒸发皿中,加热蒸发结晶。②为证明晶体中的离子,可取少量晶体溶于蒸馏水配成溶液。取少许溶液,加入少量NaOH溶液后加热,将湿润的红石蕊试纸放在试管口,可观察到试纸变蓝 有关离子方程式:NH4++OH-NH3↑+H2O 。由于氢氧化锌是两性氢氧化物,可溶解于氨水,可取原溶液少量于试管中,加入氢氧化钠溶液到生成白色沉淀,将沉淀分成两分,一份加氢氧化钠溶液至过量,另一份加氨水至过量,可见到两份白色沉淀都溶解,说明溶液中含有Zn2+;(4)要通过加热法除去杂质需要用到酒精灯、坩埚、玻璃棒等。
硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2等)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备铁红等产品的实验流程如下:
已知几种盐的溶解度随温度变化的
曲线如右图所示:
回答下列问题:
(1)酸浸、过滤后滤液中的金属阳离子是________________。
(2)煅烧 FeCO3生成产品 I的化学反应方程式为 _______。
实验室进行煅烧操作所需仪
器除了酒精喷灯、泥三角、三脚架、玻璃棒外,还有__________。
(3)产品Ⅱ的化学式为 _______________,为了获得产品Ⅱ,向 (NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后,还需要进行的操作是:。
(4)检验产品 II中是否含有氯化物杂质的实验操作是:取少量产品Ⅱ于试管中配成溶液, 。
正确答案
(2)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2(2分)坩埚、坩埚钳(2分)
(3)K2SO4(2分)蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥(4分)
(4)滴加过量Ba(NO3)2溶液,过滤后(或静置后向上层清夜)向滤液滴加 AgNO3溶液。(4分)
略
松花蛋于明朝初年问世。其腌制配方有多种,但主要配料为生石灰(CaO)、纯碱(Na2CO3)和食盐(NaCl)。将一定比例的配料用水和粘土调 制成糊状,敷于蛋上,密封保存,数日后即可食用。
(1)腌制皮蛋的配料用水调制时,主要反应的化学方程式为(不考虑粘土中物质可能参与的反应)
。
(2)松花蛋外的糊状物经水溶解、过滤,滤液中肯定大量含有的溶质为 和 ,可能含有的物质为Ca(OH)2或Na2CO3。
(3)某同学设计如下表所示的实验方案,探究(2)所得滤液中可能含有的物质是否存在,请你帮他完善实验方案。
实 验 步 骤
实 验 现 象
实 验 结 论
①取少量滤液,滴加适量K2CO3溶液
滤液中含
滤液中无
②另取少量滤液,滴加
滤液中含
滤液中无
问题讨论:在什么情况下不必做实验②就可以得出滤液中有无Na2CO3的结论?
正确答案
(1)CaO+H2O="=" Ca(OH)2, Ca(OH)2+Na2CO3="=" CaCO3↓+2 NaOH (各1分,共2分)
(2)NaOH NaCl(2分)
(3)表格内填写内容每空1分,共9分
实 验 步 骤
实 验 现 象
实 验 结 论
①取少量滤液,滴加适量K2CO3溶液
出现白色沉淀
滤液中含Ca(OH)2
不出现白色沉淀
滤液中无Ca(OH)2
②另取少量滤液,滴入适量盐酸
产生气泡
滤液中含Na2CO3
不产生气泡
滤液中无Na2CO3
若实验①检验出有Ca(OH)2,则肯定没有Na2CO3的存在。(1分)
略
为测定镁铝合金(不含其它元素)中铝的质量分数,甲、乙、丙三个学习小组设计了下列三种不同的实验方案进行探究。请回答下列问题:
(一)甲组:实验方案:镁铝合金
测定剩余固体质量
实验步骤:
①称量:托盘天平称量一定质量镁铝合金粉末
②溶解:将①中药品加入烧杯中,加入过量的NaOH溶液,不断搅拌,充分反应。发生反应的离子方程式为
③过滤:
④洗涤:若未对过滤所得固体进行洗涤,测得铝的质量分数将 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)
⑤干燥、称量剩余固体
(二)乙组:实验方案:镁铝合金
测定生成气体的体积
实验装置如右下图
(1)某同学提出该实验装置不够完善,应在A、B之间添加一个装有碱石灰的干燥装置。你的意见是 (填“需要”或“不需要”)
(2)为使测定结果尽可能精确,实验中应注意的问题是(要求写出二点) 、
(三)丙组:实验方案:12 g镁铝合金
操作l包括过滤、洗涤、干燥和称量,并最终得到固体物质1.45g。则该合金中铝的质量分数为 。
正确答案
(一)2Al +2OH- + 6H2O = 2[Al(OH)4]- + 3H2↑ (2分)
(或2Al +2OH- + 2H2O =" 2Al" O2— + 3H2↑)
偏低(1分)
(二)不需要(1分)
保持装置的气密性良好;调节量气管C的高度使C中液面与B中液面相平再读数;冷却至室温再读数;读数时视线应与凹液面最低处相平等合理答案均可
(要求写出二点,每点1分,共2分)
(三)95% (3分)
略
某同学称取淀粉溶于水,测定淀粉的水解百分率。其程序如下:(共9分)
(1)各步加入的试剂为:
A ,B ,C 。
(2)加入A溶液而不加入B溶液是否可以 ,其理由是 。
(3)当析出1.44g砖红色沉淀时,淀粉水解率是 。
正确答案
(1)H2SO4、NaOH、Cu(OH)2
(2)否 因后面的反应必须在碱性条件下方可进行,加B溶液是为了中和多余的酸
(3)18%
略
(8分)硫酸铜晶体里结晶水的测定实验中,首先应将晶体放在___ _中研碎,晶体应在 中加热,冷却时应将其放在 中进行,如果不这样冷却则实验结果会 (填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。此实验至少量 次。
正确答案
研钵.坩埚.干燥器.偏小.4
略
(10分)在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用下面的工艺流程生产单质碘:
(1)步骤③加Fe粉的目的是 。
(2)写出步骤④中反应的离子方程式 。
(3)上述生产流程中,可以循环利用的副产物是 。
(4)操作⑤的名称是 ,选用的试剂是 。
正确答案
(1)使碘化银转化成碘化亚铁和单质银(或将难溶的碘化银转化成可溶的碘化亚铁)
(2)2Fe2++4I—+3Cl2=2I2+2Fe3++6Cl— (3)Ag(填AgNO3也给分)
(4)萃取、分液 CCl4(其他合理答案也给分)
略
(11分)为测定含有Na2O杂质的Na2O2样品的纯度,甲、乙二位同学设计了二种不同的实验方案。
已知:2Na2O2+2CO2="==" 2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O="==" 4NaOH+O2
甲:用图l所示装置,通过测定Na2O2与CO2反应生成O2的体积来测定样品的纯度。
(1)C中所盛的药品是: 。
(2)A中橡皮管的作用是: 。
(3)利用该实验方案所测Na2O2的纯度明显偏大,其原因可能是 (填选项字母)。
a.装置A、B中的空气对测定结果产生了影响
b.装置C中的空气对测定结果产生了影响
c.读数时U形量气管中的液面左高右低
d.读数时U形量气管中的液面左低右高
乙:称取3.500 g试样,配成1000.00 mL溶液,用0.1000 mol·L-1的标准盐酸滴定。
(4)取上述所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,操作如下图所示(手持部分省略):正确的操作是图 ,取溶液所用仪器的名称是 。
(5)滴定操作平行实验的数据记录如下表:
由表中数据计算样品中Na2O2纯度为 。
正确答案
(11分)
(1)NaOH溶液 (2分)
(2)起恒压作用,使盐酸容易滴下(1分);避免盐酸排空气使氧气体积偏大(1分)。
(3)a、c (2分)
(4)D(1分) 移液管 (1分)
(5)78% (3分)
略
(9分)燃烧法是测定有机物化学式的一种重要方法,现在完全燃烧0.1mol某烃,燃烧产物依次通过浓硫酸和浓氢氧
化钠溶液,实验结束后,称得浓硫酸增重10.8g,浓氢氧化钠溶液增重22g。
求:(1)该烃的分子式
(2)该烃可能的结构简式。
正确答案
(1)C5H12
(2)
略
(10分)(1)在定量实验中,采用下列操作会导致实验结果偏低的是 (填序号)。
A.中和热测定实验中以环形铁丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
B.配制100mL 2 mol/L的NaCl溶液,以胶头滴管加水定容时,液面稍超出容量瓶刻度线,反复摇匀后,凹液面最低点恰好与刻度线相切
C.测定硫酸铜晶体结晶水含量,加热并搅拌时,有少量固体溅出。
D.称取一定质量无水碳酸钠粉末,用稀盐酸滴定(用甲基橙作指示剂),测定盐酸浓度。酸式滴定管用蒸馏水润洗后未用待装液润洗,立即装液、滴定。
(2)下列实验操作或实验所得出的结论一定正确的是 (填序号)
A.配制100mL 1.00mol/L的NaCl 溶液时,可用托盘天平准确称取5.85g NaCl
固体
B.某无色溶液中加入盐酸产生无色无味气体且能使澄清石灰水变混浊的气体,则
该溶液中一定含有大量的HCO3-
C.制备Fe(OH)3胶体时,应往沸水中加饱和的FeCl3溶液,并继续加热到溶液呈
红褐色为止
D.除去蛋白质中混有的少量NaCl,加AgNO3溶液后过滤
E.在中学“硫酸铜晶体里的结晶水含量的测定”实验中,至少需要进行四次称量操
作
F.测定中和热实验中,每次实验均应测量三个温度,即盐酸起始温度,NaOH溶液
的起始温度和反应后溶液的最高温度
(3)根据右图描述回答下列问题:
①关闭图A装置中的止水夹a后,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,静置后如图所示。试判断:A装置是否漏气?(填“漏气”、“不漏气”或“不能确定”)
②关闭图B装置中的止水夹a后,开启活塞b,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶。试判断:B装置是否漏气?
(填“漏气”、“不漏气”或“不能确定”) ,判断理由是 。
正确答案
(1)ABD(2)CEF (3)①不漏气 ②不能确定;不管装置是否漏气,烧瓶内气压与漏斗上方的气压相等,水在重力作用下可完全流入。
略
(14分)Fe(OH)2由于在空气中易被氧化,制取时很难观察到白色沉淀现象,只能看到灰绿色,采用右图装置使用Fe,H2SO4(稀),NaOH溶液可在还原性气氛中制取Fe(OH)2白色沉淀,且较长时间内不变色,其中C为弹簧夹。(提示:还原性气氛如氢气环境)
(1)则锥形瓶A中应加入的药品为_________________.(2分)
(2)锥形瓶B中应加入的药品为__________________.(2分)
(3)容器A中的反应开始后,请简单写出完成制备Fe(OH)2的后续操作步骤。
①_____________________ ②_______________________________。(4分)
(4)若在反应开始之前先关闭弹簧夹C,则实验现象为:
;(2分)
请写出此时B瓶中发生的化学反应的离子方程式:
;(4分)
正确答案
(1)铁和稀硫酸;(2分) (2)氢氧化钠溶液。(2分)
(3) ①打开弹簧夹C;(2分)②反应一段时间后关闭弹簧夹C;(2分);
(4)A中液体被压入到B瓶,(1分);B瓶内生成白色絮状沉淀,白色沉淀迅速变灰绿,最后变为红褐色;(1分)
Fe2++2OH--=Fe(OH)2(2分);4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3(2分)
略
(12分)已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。
用如图所示装置进行Mg和SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的最合适试剂 (填序号)。
①10%的H2SO4溶液 ②80%的H2SO4溶液
③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)写出装置乙和B中发生的主要反应的化学方程式:
乙中 ;
B中 。
装置C中NaOH溶液的作用是 。
(3)你认为该装置是否有不足之处? 。如果有,请说明 。
正确答案
(12分)
(1)②③
(2)乙中:Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+H2O+ SO2 ↑。
B中:3Mg + SO2 ="=" 2MgO + MgS 或写成 2Mg + SO2 ="=" 2MgO + S;(2分)还可能发生 Mg + S ="=" MgS
(3)吸收多余的SO2,防止污染环境
有 在A和B之间未连接一干燥装置;C装置未与大气相通;在镁下方未垫一不锈钢片,镁与玻璃管反应;未设计一防倒吸装置(只要答出一点即给分)
略
某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
(1)操作①的名称是 ,操作②的名称是 。
(2)试剂a是 ,试剂b是 ,固体B是 。(填化学式)
(3)加入试剂a所发生的化学反应方程式为: 。
加入试剂b所发生的化学反应方程式为: 。
(4)该方案能否达到实验目的: 。若不能,应如何改进(若能,此问不用回答) 。
(5)若要测定原混合物中KCl和BaCl2的质量分数,除了要准确称量混合物的质量外,至少还要获得的数据是 (填“A”、“A1”、“B”、“C”)的质量。
正确答案
(1)操作①的名称是溶解(溶于水均可),操作②的名称是过滤(滤字写错不得分)。
(2)试剂a是)K2CO3,试剂b是HCl,固体B是BaCl2 。(填化学式)
(3)加入试剂a所发生的化学反应方程式为:K2CO3 +BaCl2=BaCO3↓+2KCl。
加入试剂b所发生的化学反应方程式为:BaCO3+2HCl= BaCl2+CO2↑+H2O。
(4)该方案能否达到实验目的:否(不能)。若不能,应如何改进(若能,此问不用回答)应在滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶(只要答到“在滤液中加入盐酸”即可)。
(5)若要测定原混合物中KCl和BaCl2的质量分数,除了要准确称量混合物的质量外,至少还要获得的数据是沉淀A1或固体B (填“A”、“A1”、“B”、“C”)的质量。
略
实验室用稀硝酸与Cu反应来制备NO气体,如果采用图(Ⅰ)装置,由于烧瓶内的空气不易排出,生成的NO很快被氧化成红棕色的NO2,不易观察到有无色的NO生成。即使可用排水法收集到无色的NO,也无说服力,学生会认为NO是由NO2与H2O反应生成的。有人设计了图(Ⅱ)装置,用来做该实验可以达到满意的效果。
(1)将有关操作补充完全:
①将活塞打开,从U形管的长管口注入稀硝酸,一直注到_______________________为止。
②关闭活塞,用酒精灯在____________加热,当___________时,立即撤去酒精灯。
(2)回答下列问题:
①该反应为_________反应。(“吸热”、“放热”)
②反应在什么情况下可以自动停止?可以在何处观察到无色的NO气体?
______________________________________________________________________;
③如果再将活塞慢慢打开,可立即观察到哪些明显现象?
_______________________________________________________________________;
④如果需要再获得NO与已生成的NO2形成鲜明对照的实验效果,应_________(填操作)。
正确答案
(1)①液面接触分液漏斗活塞下沿 (1分)
②U型管的短管一侧(或者答“U型管的左管”);铜丝圈有气泡产生(2分,各1分)
(2)回答下列问题:
①放热(1分)
②铜丝圈与稀HNO3脱离后立即停止(2分);U型管短管内(铜丝圈周围)可以观察到无色的NO气体 (1分)
③U型管的长管中的稀HNO3又回落到短管内,分液漏斗中有红棕色出现(2分)
④关闭分液漏斗活塞并适当加热(1分)
略
某同学设计了一个简单的实验(如图所示),以测定镁铝合金中铝的质量分数。可供选用的试剂有:浓H2SO4、浓硝酸、6 mol·l-1 NaOH溶液。
请填写下列空白
(1)有关实验操作:a、往试管中放入适量的铝合金样品;b、从分液漏斗往试管中加入过量的A溶液;c、检查装置的气密性;d、测定收集到的水的体积。正确的操作顺序是
(2)A中可选用的溶液是
(3)实验中发生反应的化学方程式为
(4)若实验中测得样品的质量为W g ,氢气的体积为aL (标准状况),则样品中Al的质量分数为
正确答案
(1) c a b d
(2)6 mol·l-1NaOH溶液
(3)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2 ↑
(4)9a/11.2w × 100%
综合题目信息及装置可看出,金属与溶液A生成了不溶于水的气体,通过排水法来测定气体的体积,进一步计算出铝的质量分数
(1)首先检验装置的气密性,再以先加固体、再加液体的顺序加试剂,最后测定排出的水的体积
(2)常温下铝与浓硝酸、浓硫酸发生钝化,而镁与两酸溶液产生的气体(SO2、NO2)或可溶于水,或可与水反应,故排除浓硝酸、浓硫酸;只有6 mol·l-1 NaOH溶液符合题意
(3)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2 ↑
(4)由上述方程式可计算出铝的质量为:
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