- 研究型实验
- 共4868题
某化学小组用环己醇制备环己烯
制得的环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。
(1)为制备环己烯精品:
①加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在 层(填上或下),分液后用 (填入编号)洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按右图装置蒸馏,冷却水从 口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是 。
③收集产品时,控制的温度应在 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是( )
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(2)在环己烯精品中滴加溴的CCl4溶液,发生反应的化学方程式 。
正确答案
(1)①上、C ②g、吸收水 ③83℃、C
(2)
略
乙二酸俗名草酸,某化学学习小组的同学欲探究测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中x值。通过查阅资料该小组同学通过网络查询得,草酸易溶于水,水溶液可以用酸性KMnO4溶液进行滴定:2MnO4-+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O
该组同学设计了滴定的方法测定x值。
① 称取1.260 g纯草酸晶体,将其酸制成100.00 mL水溶液为待测液。
② 取25.00 mL待测液放入锥形瓶中,再加入适量的稀H2SO4
③ 用浓度为0.1000 mol/L的KMnO4标准溶液进行滴定,达到终点时消耗10.00 mL;
请回答:
⑴ 滴定时,将KMnO4标准液装在右图中的 (填“甲”或“乙”)滴定管中。
⑵ 本实验滴定达到终点的标志可以是 。
⑶ 通过上述数据,计算出x= 。
讨论:①若滴定终点时俯视滴定管刻度,则由此测得的x值会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同)。
②若滴定时所用的KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会 。
正确答案
(1)甲(2)最后一滴高锰酸钾滴入溶液突然出现紫色(或紫红色),且半分钟内不褪色(3)2 ①偏大 ②偏小
略
(10分).某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳反应),设计用下图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积上图中量气装置E是由甲、乙两根玻璃管组成,它们用橡皮管连通,并装入适量水。甲管有刻度(0~50mL),供量气用;乙管可上下移动,以调节液面高低。
实验室可供选用的药品还有:稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水
试回答:(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号,其中连接胶管及夹持装置均省略):___________。
(2)装置C中放入的反应物是__________和__________。
(3)装置A的作用是__________,装置B的作用是__________。
(4)为了较准确地测量氧气的体积,除了必须检查整个装置的气密性之外,在读取反应前后甲管中液面的读数,求其差值的过程中,应注意____________和____________(填写字母编号)。
a.视线与凹液面最低数相平
b.等待片刻,待乙管中液面不再上升时,立刻读数
c.读数时应上下移动乙管,使甲、乙两管液面相平
d.读数时不一定使甲、乙管液面相平
正确答案
略
某校化学课外小组设计了如右图所示的实验装置,进行钠跟水的反应实验,并收集、检验生成的气体。请回答下列问题:(1)关闭活栓A,打开右边的胶塞,先往U形管中加入约4/5体积的水,再加入约1/5体积的煤油,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,反应开始前金属钠的位置在 (填“a”、 “b”或“c”)处。
(2)反应后,钠在煤油层和水层界面之间上下跳动,反应平缓连续进行。试说明产生上述现象的原因: 。
正确答案
(1) a (2)钠的密度大于煤油小于水,当钠跟水反应剧烈时, H2气流将钠托入煤油层中,反应停止.随着氢气流减少,钠沉到煤油层和水层的界面,反应又进行
略
(11分)有这样一个实验:在两支试管中分别加入3mL某浓度的稀盐酸(足量),将两个各装有0.3g NaHCO3和 Na2CO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的NaHCO3和Na2CO3同时倒入试管中,观察到现象如右图:
(1)盛______________(填化学式)的试管中气球变得更大, 大小气球(不计气球的弹力和气体温度影响) 体积之比约为(填最简单整数比)____________。
(2)甲同学用手触摸试管,发现盛NaHCO3粉末的试管变冷,而盛Na2CO3粉末的试管变热。由此他得出:不管其状态如何,NaHCO3和HCl反应为吸热反应,而Na2CO3和HCl反应为放热反应。甲同学写出了如下热化学方程式(其中“aq”代表水合或无限稀释的含义):
HCO3-(aq)+ H+(aq) →H2O(l)+ CO2(g) ΔH1;ΔH1>0
CO32-(aq)+ 2H+(aq) → H2O(l) + CO2(g) ΔH2 ;ΔH2<0
甲同学所作结论的方法是否正确?___________(填“正确”或“不正确”)。
(3)为研究该反应是吸热还是放热反应,某研究小组以《NaHCO3、Na2CO3 和盐酸反应过程中热效应的研究》为研究课题,进行了如下实验(每次实验各做三次,取平均值):
请你帮助填写相关内容:
该实验中所用的仪器除试管、药匙(或V型纸槽)、气球、玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外,还需要的仪器名称为______________和_______________;
(4)通过上述实验可以得出_____________(填字母编号)。
(5)结论:影响NaHCO3固体与稀盐酸反应的反应热因素有________________________________________________________________________。
正确答案
(1)①NaHCO3(1分),53:42 (2分);(2)不正确(2分)(3)天平、温度计(各1分)
(4)A、B、C(3分);(5)NaHCO3的溶解过程及NaHCO3溶液和盐酸反应的吸、放热过程(2分).
略
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某同学设计了下图所示的实验。
①可通过观察 来定性比较得出结论。
②有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是 ,你认为还可以作何改进? 。
正确答案
①反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度。(2分)
②控制阴离子相同,排除阴离子的干扰,将FeCl3改为Fe2(SO4)3。(4分)
略
为比较Fe2+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题:
(1)定性分析:如图甲可通过观察 定性比较得出结论,有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是 。
(2)定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为 ,实验中需要测量的是 。
(3)某同学要利用乙装置测定某H2O2溶液的物质的量浓度。在锥形瓶中加入0.10 mol MnO2粉末后加入50 mL 该H2O2溶液,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。
①写出H2O2在MnO2作用下发生反应的化学方程式 ;
②实验中放出气体的总体积是 mL;
③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为 > > > ;
④计算H2O2的初始的物质的量浓度 。(结果保留2位小数)
正确答案
(1)产生气泡的快慢 消除阴离子不同对实验的干扰 ..(2分)
(2)分液漏斗 产生40mL气体所需的时间 .................(2分)
(3)① ..........................................(2分)
② 60 ...........................................(1分)
③ D > C > B > A ..........................(1分)
④ 0.11mol/L .................................................................(1分)
略
在用稀盐酸和氢氧化钠溶液进行中和反应的实验时,反应过程中溶液的酸碱度变化如图所示。
(1)该反应的化学方程式____________________________.
(2)该实验操作是将_______________滴加到___________另一种溶液中。
(3)当加入溶液的质量为ag时,所得溶液中的溶质为______________(写化学式)。
(4)当加入溶液的质量为bg时,向所得溶液中滴加酚酞溶液,溶液呈_____________色。
正确答案
(1)NaOH+HCl=NaCl+H2O
(2) NaOH 、HCl (3)NaCl和HCl (4)红
本题以学生熟悉的中和反应实验为素材,进行了大胆的创新:一是用曲线图表示反应过程中溶液的pH变化情况,二是将中和反应实验与溶液知识相结合。考查的知识有化学方程式的书写、反应过程中溶液组成的判定以及酚酞在碱性溶液中呈现的颜色等。要求学生有较强的识图能力和思维能力,更有利于真正做过实验的学生作答。本题总体难度较大,但4个空有较好的梯度,兼顾了学生的基础性和发展性,具有较好的选拔功能。
(1)写盐酸和氢氧化钠溶液反应的方程式,比较容易;
(2)观察图,不难发现溶液的pH逐渐增大,而且最终大于7,说明操作是向盐酸中滴加强氧化钠。
(3)当加入溶液的质量为ag时,溶液显酸性,所以溶质为NaCl和HCl;
(4)只要学生掌握了pH与溶液酸碱度的关系以及酚酞溶液在碱性溶液中所呈现的颜色,作答并不难。当加入溶液的质量为bg时,溶液显碱性,所以滴加酚酞,溶液显红色。
工业生产的纯碱常含有少量的NaCl等杂质。右图是测定产品中Na2CO3质量分数的实验装置。操作步骤有:
E.打开止水夹
F.缓慢鼓入空气数分钟,再称干燥管质量为Wg
G.缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止
H.缓缓鼓入空气数分钟
(1)正确的操作顺序是(填符号):
C→______→E→______→D→______→G→______→F
(2)步骤F中,要缓缓鼓入空气数分钟,鼓入空气的目的是_________________,装置甲的作用是____________________,装置乙的作用是______________。
(3)计算溶液中Na2CO3的质量分数的计算式是_____________________。
(4)若去掉装置甲,测定结果会________,若去掉装置乙,测定结果会________。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
正确答案
(1)B;H;A;E。
(2)使广口瓶中产生的CO2气体全部排出;吸收空气中的CO2;吸收CO2中的水蒸气;
(3) (4)偏大;偏大
略
(13分)甲醛是世界卫生组织(WHO)确认的致癌物和致畸物质之一。我国规定:室内甲醛含量不得超过0.08mg·m-3。某研究性学习小组欲利用酸性KMnO4溶液测定空气中甲醛的含量,请你参与并协助他们完成相关学习任务。
测定原理:KMnO4 ( H+)溶液为强氧化剂,可氧化甲醛和草酸。
4MnO4―+5HCHO+H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O
2MnO4―+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
测定装置:部分装置如下图所示
I.测定步骤:
①用 量取5.00mL 1.00×10-3mol·L-1 KMnO4溶液于洗气瓶中,并滴入几滴稀H2SO4,加水20mL稀释备用。
②将1.00×10-3 mol·L-1的草酸标准溶液置于酸式滴定管中备用。
③打开 ,关闭 (填“a”或“b”),用注射器抽取100mL新装修的房屋室内空气。关闭 ,打开 (填“a”或“b”),再推动注射器,将气体全部推入酸性高锰酸钾溶液中,使其充分反应。再重复4次。
④将洗气瓶中溶液转移到锥形瓶中(包括洗涤液),再用标准草酸溶液进行滴定,记录滴定所消耗的草酸溶液的体积。
⑤再重复实验2次(每次所取的高锰酸钾溶液均为5.00mL)。3次实验所消耗草酸溶液的体积平均值为12.38mL。
II.交流讨论:⑴计算该居室内空气中甲醛的浓度 mg·m-3,该居室的甲醛 (填是或否)超标。
⑵某同学用该方法测量空气中甲醛的含量时,所测得的数值比实际含量低,请你对其可能的原因(假设溶液配制、称量或量取及滴定实验均无错误)提出合理假设:____________________________________ _(至少答出2种可能性)。
⑶实验结束后,该小组成员在相互交流的过程中一致认为:
①实验装置应加以改进。
有同学提议:可将插入KMnO4溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(如下图),有利于提高实验的准确度,其理由是 。
②实验原理可以简化。实验中无需用草酸标准液滴定,可直接抽取室内空气,再压送到洗气瓶中,直至_________________________________________。
正确答案
I.①酸式滴定管(1分) ③a,b(1分),b,a(1分)
II.(1)3.6mg·m-3(2分);是(1分)
(2)注射器压送气体速度过快、装置气密性较差、导气管伸入KMnO4溶液中太浅、同一地点取样次数太多(3分)
(3)①可增大气体与溶液的接触面积,使空气中的HCHO被充分吸收(2分)
②KmnO4溶液刚好褪色。(2分)
略
下图虚线框中的装置可用来检验浓H2SO4与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白:(20分)
(1)试剂H是 。(2分)
(2)装置②必须位于①之后,其理由是
;必须位于③之前,其理由是 。
(3)当出现 现象时可确认水蒸气的存在,当出现
现象时可确认SO2的存在。
(4)SO2 (填“能”或“不能”)直接排入空气中;(若能,下两问则不用回答)那么本实验装置中G后有接尾气处理装置的必要吗?为什么?
答:① ,② 。
(5)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是___________。
(6)有同学认为本实验中有一种物质是不能检出的,据你估计他的理由是什么?
。
正确答案
(1)澄清石灰水 (2)产物气流通过②、③装置均会带出水蒸气而影响水蒸气的检验;若位于③之后,CO2、SO2均会被澄清石灰水完全吸收而检不出。
(3)无水CuSO4由白色变蓝色, C中的品红溶液褪色(4)不能,没有必要,在通过③装置前SO2已除尽
(5)水蒸气 (6)浓硫酸中含有水,受热也会产生水蒸气(每小题2分,共20分)
略
(6分)甲乙两同学进行课外实验,各取250mL无色透明饮料瓶一只,依次加入4g氢氧化钠、4g葡萄糖、半瓶水、3滴0.2%的亚甲蓝溶液(一种氧化还原指示剂)旋上瓶塞振荡,溶液呈蓝色。静置后溶液变为无色。甲再次振荡,又呈蓝色,静置后又变为无色,多次反复可重现上述现象。而乙于蓝色消失后,向瓶内加满水旋上瓶塞,振荡却不再出现蓝色,乙认为是物质浓度不同引起的。甲设计并完成了—个实验,否定了乙的说法。你认为甲实验的操作和现象是: 。振荡后出现的蓝色主要与________________有关(填写化学式,下同);蓝色消失又与____________________有关。
正确答案
(共6分)将乙瓶中溶液倒掉—半(—部分)后,振荡即可出现蓝色。(也可向乙瓶中通入氧气或空气,即可出现蓝色。等其它合理答案也给分)(2分)
振荡后出现的蓝色主要与O2有关;(2分)蓝色消失又与C6H12O6有关。(2分)
略
某研究性学习小组研究HNO3的氧化性,设计了如下实验:
在盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液,观察现象,然后再滴入几滴浓HNO3,溶液的颜色变红,但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色,并产生红棕色气体,这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知欲望,对此现象设计了探究性实验。
⑴甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的,大家经过理性分析,认为可以排除Fe2+的干扰,理由是 。
⑵乙同学认为红色消失,说明Fe(SCN)3被破坏,红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原反应,推测可能是KSCN与HNO3作用。KSCN溶液是一种无色液体,根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推测SCN-的结构式为 。
⑶根据乙同学的观点,设计了实验方案1,往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深红色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体,而溶液红色消失变为浅绿色,溶液温度升高;继续滴入KSCN,溶液变为浅蓝色,最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种非极性气体;向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,写出向浓HNO3中滴入KSCN的离子方程式
⑷丙同学认为SCN-的性质还可进一步探究,设计了方案2,向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水,溶液的红色均消失变为黄色,而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是 __
⑸通过本次探究,可以得出以下结论,a、用SCN-间接检验Fe2+时应注意 ;b、与SCN-反应使溶液变红的 是Fe3+。(填“一定”或“不一定”)
正确答案
(12分)⑴如果是亚铁离子干扰,不可能变红之后,一段时间之后变成蓝色
⑵
⑶
⑷比较硫氰根离子与氯离子、溴离子、碘离子的还原性强弱
⑸a、加入氧化剂如氯气等必须少量 b、不一定
略
小军在实验室里做了下列实验:
①分别向盛有稀硫酸和稀盐酸的试管中,滴加紫色石蕊试液;②向盛有稀硫酸的试管中,滴加氢氧化钠试液;③向盛有锌粒的试营中,分别滴加稀盐酸和稀硫酸;④将一根生锈的铁钉分别放入盛有稀盐酸和稀硫酸的试管中,过一会儿取出。
他在纸上记录了以下现象:
a. 溶液没有明显现象;b. 溶液变为黄色;c. 溶液显红色;d. 产生气泡,溶液无色。
下面请你来整理完成实验报告。
(1)实验目的:探究__________(填写物质类别)的化学性质。
(2)实验现象:产生a现象的实验所对应的一类反应通常被我们称作__________反应(该反应属于复分解反应)。
(3)上题所涉及的这类反应在日常生活和工农业生产中有广泛的应用。请举出一个利用该反应的实例:______________________________。
正确答案
(1)酸 (2)中和 (3)用熟石灰改变酸性土壤
(1)酸的通性包括与指示剂作用、与碱反应、与活泼金属反应、与碱性氧化物反应等,恰好与小军设计的实验相对应,因此,小军设计该实验的目的是探究酸的性质。(2)上述实验与现象的对应关系是:①——c;②——a;③——d;④——b。(3)中和反应不仅在中学化学中是一类非常重要的反应,在日常生活和工农业生产中也有广泛的应用,如用熟石灰改变酸性土壤、用废碱中和工业污水中的酸等。
(16分)某兴趣小组为验证日常生活用的火柴头上只含有KClO3、MnO2、S,设计了以下实验流程图,请回答以下问题:
(1) 写出步骤①中可能发生一个反应的化学方程式 。
(2)为验证气体A,按下图所示进行实验:若能观察到 的现象,即可证明火柴头上含有S元素。
(3) 步骤②的实验操作装置如下图所示
a.该操作的名称是 。
b.写出图中A仪器的名称: __ ___;
c.该装置图有几处错误.
请指出
B仪器处关键性的错误:__________ C仪器处的错误改进后应是: 。
(4)要证明火柴头中含有Cl元素,
在步骤②以后的实验步骤是 。
(5)有学生提出检验火柴头上中含有Cl元素,另一套实验方案:
请写出有关的离子反应方程式为 ,有人提出上述方法中出现白色沉淀并不能充分说明火柴头上KClO3的存在,其理由是 。
正确答案
(共16分)
(1)(2分)
(2)KMnO4溶液(紫红色)褪色(2分)
(3)a.减压过滤(或抽滤)(2分)
b.A布氏漏斗;(2分)
c.布氏漏斗颈口没有朝向吸滤瓶的支管口,或布氏漏斗的颈口斜面没有与吸滤瓶的支管口相对。(1分);短进长出.(1分)
(4)取少量滤液C,加入HNO3和AgNO3溶液,若观察到白色沉淀产生,即可证明火柴头中含有氯元素。(2分)
(5)ClO3¯+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3¯(2分)
AgNO2与AgCl均为不溶于水的白色沉淀。或者应加HNO3溶液(2分)
略
扫码查看完整答案与解析