- 研究型实验
- 共4868题
(12分)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。某化学探究学习小组选用适当的化学试剂和实验用品,用下图中实验装置,A是制取CO2的装置,D中装有过氧化钠,进行实验来证明过氧化钠可作供氧剂。
(1)填写表中空格:
(2)若无C装置,可能发生的干扰反应的化学方程式为 。
(3)试管F中收集满气体并从水中取出后,下一步实验操作是 。
正确答案
略
(11分)已知某工业废水中含有CuCl2、FeCl2、HCl,某化学探究学习小组打算用这种废水制备纯净的FeCl2晶体。为此他们设计了如下的实验方案:
第一步:用上图中的仪器和药品组装一套实验装置制取干燥的CO,用CO还原Fe2O3粉末制取还原铁粉。提示:制取CO的原理为。
(1)如果所制气体流向从左向右时,上述组装的实验装置从左向右的实验装置连接顺序(填仪器序号)是
。
(2)正确的操作第一步应是 ;最后一步应是熄灭 处的酒精灯。
(3)装置B的作用是 ;装置E的作用是 。
(4)第二步:将制得的还原铁粉放入原混合溶液中,制得纯净的FeCl2溶液。
必须进行的操作是 。
(5)第三步:得到纯净的FeCl2晶体。
必须进行的操作是 。
正确答案
(11分,注意不是答案中的分值)
(1)A E C D
(2)连接好装置并检查气密性 A
(3)检验新生成的CO2 除去CO中的CO2
(4)搅拌、过滤
(5)在HCl气体氛围中加热浓缩,冷却结晶
略
(14分)某学习小组用如下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为_______________________。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀硝酸中浸泡片刻,其目的是_____________________。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,
需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;⑤检查气密性。上述操作的顺序是_______________________________(填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应_________________________。
(4)B中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g ,测得氢气体积为b mL (已换算为标准状况),B中剩余固体质量为c g,则铝的相对原子质量为____________________。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将___________________(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)。
正确答案
略
有甲、乙两位同学根据所学化学知识,设计了由铜和硫酸为原料制取硫酸铜的两种方案:①铜与浓硫酸直接反应,即CuCuSO4。②由Cu
CuSO4,试回答:
(1)写出有关的化学反应方程式_______________、_______________、___________。(3分)
(2)这两种方案,你认为哪一种方案较合理?(1分)
(3)请说明选择合理方案的理由。(2分)
正确答案
(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 2Cu+O2
2CuO
CuO+H2SO4====CuSO4+H2O
(2)方案②较合理。
(3)由方程式可知,生成等质量的硫酸铜,所用Cu的质量相同,而耗硫酸的质量方案①是方案②的2倍,方案②节约原料;从环境保护角度看,方案①有SO2有毒气体生成,污染环境,而方案②不会造成环境污染。
铜与浓硫酸直接反应方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,方案②先将铜变为CuO,方程式为2Cu+O2
2CuO,CuO再与硫酸作用生成CuSO4,方程式为CuO+H2SO4====CuSO4+H2O。(2)方案②较合理,因为由方程式可知,生成等质量的硫酸铜,所用Cu的质量相同,而耗硫酸的质量方案①是方案②的2倍,方案②节约原料;从环境保护角度看,方案①有SO2有毒气体生成,污染环境,而方案②不会造成环境污染。
(12分)右图是某老师设计的一个微型实验装置图,请你说出实验过程中可能出现的现象,试写出有关化学方程式。
图中a、b、c、d均为止水夹,e、f为红皮头
正确答案
①出现黄绿色气体:2KMnO4+16HCl="===2KCl+" 2MnCl2+5Cl2↑+8H2O;
②湿润的红纸条褪色:Cl2+H2OHCl+ HClO;
③c处湿碘化钾棉团变为棕褐色:Cl2+2KI="===2KCl+" I2;
④b附近浸有湿溴化钠的棉团变黄色:Cl2+2NaBr====2NaCl+Br2;
e、f处的现象分别为变蓝色(因含有淀粉)和棕褐色:Br2+ 2KI====2KBr+I2;
⑤d处的现象、原因均同e处:Cl2+2KI====2KCl+I2;
⑥湿的氢氧化钠棉花团均先变淡黄绿色后又褪色:Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O
本装置将氯气的制取与卤素间的置换反应有机地结合起来,把氯气、溴蒸气及单质碘之间的相互关系充分地体现了出来,整套装置浑然一体,实验现象明显直观,各种性质由于颜色的明显变化而一目了然,实验药品用量较少,实验过程气体不外漏,不仅可节约药品,而且绿色环保。有利于培养学生的创造性思维和综合运用知识的能力。
(4分)用50 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液在如图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是 ;
(2)实验时氢氧化钠溶液的浓度要用0.55 mol/L的原因是 ;实验中若改用60 mL 0.50 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol/L的氢氧化钠溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热 (填“相等”或“不相等”);
正确答案
(1)减少热量损失(1分)
(2)为了确保盐酸完全被中和(1分);不相等(1分);相等(1分)。
略
A、B、C、D分别是HCl、FeCl3、MgCl2、AlCl3溶液中的一种,某实验小组用另一种溶液X与它们进行了如图所示的实验,试推断A、B、C、D、X分别为:
A: B: C: D: X:
正确答案
A 、HCl B、MgCl2 C、 FeCl3 D、AlCl3 X 、NaOH
略
(10分)经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的试验。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。写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式: 。
(2) 定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为 ,实验中需要测量的数据是 。检查乙装置气密性的方法是 。
正确答案
略
(15分)MnO2在酸性溶液中具有强氧化性,可被还原为Mn2+,它还对H2O2的分解具有良好的催化效果。某兴趣小组通过实验研究MnO2的性质。
(1)该小组设计了如下3个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是 。
A.把MnO2固体加入到FeSO4溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
B.把MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
C.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
(2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同,恒定实验温度在298K,设计如下对比试验。
该小组从上述对比实验中,可以得出的结论是 。
写出在酸性条件下,MnO2氧化I-的离子方程式 。
(3)欲探究MnO2的催化效果,需要用30%的H2O2溶液(密度近似为1g/cm3)配制浓度3%的H2O2溶液(密度近似为1g/cm3)100mL。其配制方法是:用量筒量取 mL30%H2O2溶液放入 (填仪器名称)中,再加入一定量的水,搅拌均匀。
(4)在实验时,某同学把1滴KI溶液误滴入到过量的5 mL 3%的H2O2溶液中,发现产生了大量气泡。该小组查阅到KI与H2O2可发生如下反应:2KI+H2O2 =KOH +I2,认为有可能是反应产物I2起了催化H2O2分解的作用。请设计一个简单实验证明该假设是否正确。 。
(5)实验室用二氧化锰和浓盐酸制取干燥的氯气,下列仪器中不需要用到的是 (填序号)。
a.长颈漏斗 b.圆底烧瓶 c.温度计 d.酒精灯 e.洗气瓶 f.烧杯
正确答案
(1)A (2分)
(2)酸性越强,MnO2氧化性越强 (2分)
MnO2 + 2I-+ 4H+ =Mn2++I2 + 2H2O (3分)
(3)10.0 烧杯 (各2分)
(4)取5mL3%的H2O2溶液于试管中,滴入1滴碘水,观察是否有大量气泡产生,若有说明假设正确;反之假设不正确 (2分)
(5)a、c (2分)
略
(8分)已知:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,如图是铜与浓硫酸反应的实验装置图,请回答下列问题。
(1)写出标号①的仪器的名称: 。
(2)将产生气体通入品红试液中的现象为: 。
(3)图中棉花团中浸有氢氧化钠溶液,其作用是_________________________ 。
(4)反应过程中浓硫酸被消耗,逐渐变稀,而铜不和稀硫酸反应,因此反应完毕,试管中一定还有硫酸剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的溶液中确有余酸的有________(填字母)。
a.铁粉 b.BaCl2溶液 c.银粉 d.Na2CO3溶液
正确答案
小题1:酒精灯
小题2:品红试液褪色
小题3:吸收SO2尾气
小题4:ad
略
实验欲配制6.00 mol/L的H2SO4溶液.现有三种不同浓度的硫酸:①240 mL 1.00 mol/L的硫酸;②150 mL 25.0%的硫酸(ρ=1.18 g/mL);③足量的18.00 mol/L的浓H2SO4.现有三种规格容量瓶:250 mL、500 mL、1000 mL.配制要求:①、②两种硫酸全部用完,不足部分由③补充.试回答:
(1)选用容量瓶的规格是 。
(2)需要18.0 mol·L-1 H2SO4(aq)的体积是 。
正确答案
(1)1000 mL (2)295 mL
(1)①25.0%的H2SO4溶液的物质的量浓度为:
c2(H2SO4)==3.01 mol·L-1
①、②两溶液的体积和约为:
V1+V2=240 mL+150 mL=390 mL
因①、②两溶液的浓度都小于6.00 mol·L-1,所以250 mL的容量瓶不可用。
②设配制500 mL 6.00 mol·L-1H2SO4(aq)需浓H2SO4的体积为x,则
0.500 L×6.00 mol·L-1=0.240 L×1.00 mol·L-1+0.150 L×3.01 mol·L-1+x×10-3 L×18.0 mol·L-1
解得:x=128
因为:128+240+150=518>500
所以,500 mL容量瓶也不能用.
(2)设配制1000 mL 6.00 mol·L-1 H2SO4(aq)需浓H2SO4的体积为y,则:1.000 L×6.00 mol·L-1=0.240 L×1.00 mol·L-1+0.150 L×3.01 mol·L-1+y×10-3 L×18.0 mol·L-1
解得:y=295 mL。
金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应.高一化学教材中该实验曾出现过几种不同的演示方法,分别如下图中甲、乙、丙所示
(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中加入一小块金属钠.下列现象描述正确的是________(填字母).
A.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失
B.钠熔化成一个光亮的小球
C.反应开始后,溶液由无色变红色
D.恢复到室温时,水槽底部有固体物质析出
(2)请补充并完成甲实验从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作:用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→__________________→用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中.
(3)某同学用镊子夹住一块钠,按图乙所示方法来收集产生的气体,但钠很快脱落,实验没有成功. 正确的关键操作应为______________________.
(4)用装满水的矿泉水瓶按图丙所示方法进行实验,用手挤压矿泉水瓶并塞紧带有钠的塞子,共排出水的体积为16.8 mL,待钠反应结束后,干瘪的带塞矿泉水瓶恢复成原状,假设瓶内、瓶外均属于标准状况,则所用的钠的质量为________g.
正确答案
(1)ABD
(2)用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切下一块绿豆大小的钠粒,并将多余的钠放回试剂瓶中
(3)用铝箔包好钠块,然后用针在铝箔上刺几个孔,再用镊子夹住
(4)0.0345
化学课上老师做了一个演示实验:用脱脂棉包住约0.2g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是:
第一:有氧气生成;
第二:______________。
Na2O2跟水反应的化学方程式是________________________。
(2)某研究性学习小组拟用下图所示装置(气密性良好)进行实验,以证明上述结论。
用以验证第一条结论的实验操作是:___________________________;用以验证第二条结论的实验方法是:______________________________。
(3)实验(2)往试管中加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后,取出试管,往试管中滴入酚酞试液,发现溶液先变红后褪色。为探究其原因,该小组同学从查阅有关资料中得知:Na2O2与水反应可生成H2O2,H2O2具有强氧化性和漂白性。
请设计一个简单的实验,验证Na2O2跟足量水充分反应后的溶液中有H2O2存在。(只要求写出实验所用的试剂及观察到的现象)试剂:_______________________;现象:____________________________。
(4)该小组同学提出用定量的方法探究Na2O2跟水反应后的溶液中否含有H2O2,其实验方法为:称取
2.6g Na2O2固体,使之与足量的水反应,测量产生O2的体积并与理论值比较,即可得出结论。
①测量气体体积时,必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行,应选用上图装置中的__________ (忽略导管在量筒中所占的体积)(填序号),理由是___________________。
②若在标准状况下测量气体的体积,应选用的量筒的大小规格为____________(选填“100mL”“200 mL”“500 mL”或“1000 mL”)。
正确答案
(1)该反应是放热反应;2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
(2)打开分液漏斗活塞使水流入试管,再将带火星的木条靠近导管口P处,木条复燃,证明有O2生成;将导管Q浸入水中,反应过程中导管口有气泡冒出
(3)MnO2;气泡迅速产生,能使带火星的木条复燃
(4)①B;防止气体冷却时发生倒吸现象;②500mL
设计实验探讨向AlCl3溶液中加入过量的NaOH和向NaOH溶液中加入过量的AlCl3现象是否一样。_________________________________
正确答案
向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH有白色沉淀生成,当NaOH过量时沉淀溶解,最后生成物为NaAlO2。反应的离子方程式为:Al3++3OH-==Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-== +2H2O
向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液时,观察到的现象是:开始有白色沉淀生成,振荡后立即消失,继续滴加AlCl3溶液直至过量时,又出现白色沉淀,且不消失。这是因为反应开始时,由于NaOH溶液过量,滴入的AlCl3和NaOH作用转化为NaAlO2,当加入过量AlCl3时,AlCl3和NaAlO2在溶液里发生反应,生成沉淀Al(OH)3。其反应的离子方程式为:Al3++3OH-====Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH-==+2H2O,Al3++3
+6H2O==4Al(OH)3↓
综上所述,二者滴加顺序不同,现象不一样。
Ⅰ.硬铝废料(含90%铝、2.5%镁、7.5%铜)可以制取明矾KAl(SO4)2.12H2O,某探究小组设计了下列实验.
请回答以下问题:
(1)写出步骤③的离子方程式______.
(2)步骤④包括三个环节,分别是______、冷却结晶、______.
(3)步骤⑤不直接用水洗的原因是______.
Ⅱ.某课题小组同学测量液态奶含氮量的实验过程如下:
原理:液态奶(NH4)2SO4溶液
NH3
(NH4)2B4O7溶液→用标准盐酸滴定
步骤:
①在烧杯中加入10.00mL液态奶和辅助试剂,加热充分反应;
②将反应液转移到大试管中;
③按如下装置用水蒸气将NH3吹出,并用H3BO3溶液吸收(加热装置未画出);
④取下锥形瓶,滴加指示剂,用0.1000mol•L-1盐酸标准液滴定;
⑤重复测定两次,再用10.00mL蒸馏水代替液态奶进行上述操作.
数据记录如下:
回答下列问题:
(1)滴定时(NH4)2B4O7重新转化为H3BO3,反应的化学方程式为______.
(2)步骤③的实验装置中需要加热的仪器是______(填仪器名称),长导管的作用是______.
(3)设计4号空白对照实验的目的是______.
(4)计算该液态奶的含氮量为______mg•mL-1.
正确答案
Ⅰ.(1)氢氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水,离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,
故答案为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(2)向硫酸铝溶液中加入硫酸钾,得混合溶液,通过蒸发、结晶、过滤制得明矾,故答案为:蒸发;过滤;
(3)明矾在酒精中的溶解度小,用酒精洗涤减少产品的损失,故答案为:减少产品的损失;
Ⅱ.(1)硼的化合价未变化,发生类似复分解反应,反应方程式为(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=4 H3BO3+2NH4Cl,
故答案为:(NH4)2B4O7+2HCl+5H2O=4 H3BO3+2NH4Cl;
(2)加热圆底烧瓶产生水蒸气,进入试管中将生成的氨气吹出;加热产生水蒸气,装置内压强增加,长导管防止装置中压力过大而发生危险,冷却时防止发生倒吸,起安全管作用,
故答案为:圆底烧瓶;安全管;
(3)对照使用目的是消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差,故答案为:消除其他试剂、实验操作等因素引起的误差;
(4)盐酸的体积为-1.5ml=32.00ml=0.03200L,
令10ml该液态奶的含氮量的质量为mg,则
2N~(NH4)2B4O7~2HCl
28g 2mol
mg 0.03200L×0.1000mol/L
所以m=28g×=0.04480g,
该液态奶的含氮量为=4.48mg/ml,
故答案为:4.48.
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