- 研究型实验
- 共4868题
某课外活动小组做了如下关于钾的探究实验.
(1)钾与水反应
实验中钾常会着火燃烧,并发生轻微爆炸,由此现象可以得出的结论是______(任写一个),该反应的离子方程式是______.
(2)钾与氯气反应
该实验中可选用如下方案制备氯气,其中最合理的是______(填序号).
你所选取的最合理的方案中一定会用到的仪器是______(填序号).
A.长颈漏斗 B.圆底烧瓶
C.酒精灯 D.洗气瓶
(3)钾与氧气反应的实验
经查找资料知:钾与氧气反应可能生成K2O、K2O2、KO2.
①取一定量的钾在空气中点燃,使其充分反应;
②将生成物研成细粉备用;
③常温下,利用如图所示装置探究生成物成分及含量.
据此回答下列问题:
①使细粉末与水反应的操作是______.
②测量气体体积时应注意的事项是______.
③若钾与氧气燃烧的产物为K2O2、KO2,取燃烧产物3.94g进行上述实验,测得气体的体积为868.0mL,则KO2的质量分数约为______.
(已知:常温下,气体的摩尔体积为24.8L/mo1)
正确答案
(1)钾和水发生反应常会着火燃烧,并发生轻微爆炸,说明反应是放热反应,反应的离子方程式为:2K++2H2O=2K++2OH-+H2↑;
故答案为:钾与水反应放热,2K++2H2O=2K++2OH-+H2↑;
(2)A、MnO2、稀盐酸不能反应生成氯气,故A错误;
B、Ca(ClO)2具有强氧化性能氧化浓盐酸生成氯气,通过饱和食盐水除去氯化氢,通过无水硫酸铜吸收水蒸气,故B正确;
C、氯酸钾、浓盐酸反应生成氯气,通入饱和碳酸钠溶液吸收氯化氢反应生成二氧化碳,也吸收氯气反应,故C错误;
D、KMnO4具有强氧化性氧化浓盐酸生成氯气,水除去氯化氢,同时吸收氯气,碱石灰会吸收氯气,故D错误;
故选B.
制备氯气后的净化装置需要用洗气瓶进行,加入液体用分液漏斗,反应容器可以是试管、烧瓶等,反应有的需要加热反应,有的常温反应,故选D.
(3)①使细粉末与水反应的操作,将仪器A向左倾斜,使水与样品充分接触发生反应;
故答案为:将仪器A向左倾斜,使水与样品充分接触;
②依据实验装置,测量气体体积时应注意的事项是,将气体冷却到室温,移动量筒使量筒内外液面相平,使量筒内的气体压强与大气压相等,平视读数;
故答案为:将气体冷却到室温,移动量筒使量筒内外液面相平,使量筒内的气体压强与大气压相等,平视读数;
③设样品中K2O2为 xmol,KO2物质的量为ymol,依据化学方程式2K2O2+2H2O=4NaOH+O↑;4KO2+2H2O=4KOH+3O2↑;
得到110x+71y=3.94
+
=
解得:x=0.01,y=0.04,
所以KO2的质量分数=×100%=72.08%
故答案为:72.08%
某实验小组利用饱和食盐水、导线、直流电源(用 “”或“
”表示)、烧杯、灵敏电流计(用“
”表示)和两个电极棒(分别是M、N) 进行电化学实验探究。
甲同学安装好仪器,接好直流电源通电几分钟,发现M处溶液逐渐变浅绿色,过一段时间,溶液变得浑浊且逐渐出现红棕色。
乙同学所用的仪器和甲同学的看上去相同,但接好直流电源通电几秒钟,却闻到一股刺鼻的气味,马上停止通电。
丙同学安装好仪器,线路闭合几秒钟后,却没有发现明显现象,他又很快接入灵敏电流计,发现电流计的指针发生了偏转。 请根据上述同学的实验现象回答以下问题:
(1)M电极棒材料是(写化学式)___________,N电极棒材料是(写化学式)____________。
(2)在下列虚框内完成对应三个同学的装置图:
(3)按下表要求写出三个同学实验过程中涉及的反应方程式:
(4)用化学方程式解释甲同学实验时观察到M处溶液出现浑浊后转为红棕色现象的原因:________。
(5)丙同学为了保护M电极不被腐蚀,他可以将N电极棒更换为(写化学式) __________。为验证该防护方法有效,他又做下列对比实验:接通电路2分钟后,分别在M电极区滴入2滴黄色K3Fe(CN)6]溶液,发现没有更换N电极棒的烧杯中的现象是__________,发生反应的离子方程式是____________ ,他还可选用的检验试剂是____________。
正确答案
(1) Fe ;C(或Pt等惰性电极)
(2)
(3)2H++2e-=H2↑ ;Fe-2e-=Fe2+ ;2Cl--2e-=Cl2↑ ;O2+2H2O+4e-=4OH- ;2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2 (4)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)Zn(合理即可);溶液中产生蓝色沉淀 ;3Fe2++2[Fe( CN)6 ]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ ;酸性KMnO4溶液或KSCN溶液和氯水
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化工行业。
(1)写出实验室制备乙酸乙酯的化学方程式_________________________。
(2)为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用,某同学利用下图所示装置进行了以下四个实验。实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡小试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下
①干燥管的作用是:________________________,试管Ⅱ中盛放的饱和碳酸钠溶液____ (填“能”或“不能”)改为氢氧化钠溶液,原因是_____________________________。
②实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是____mL和____moL/L。
③分析实验____(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是___________________________。
④加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,一个可能的原因是
_____________________。
正确答案
(1)CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O
(2)①防止倒吸;不能;强碱性条件下乙酸乙酯容易水解;②6;6;③AC;浓硫酸可以吸收酯化反应生成的水,降低了生成物的浓度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动;④有大量乙酸和乙醇未经反应就脱离反应体系,温度过高而发生其他副反应
为了探究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,某学生设计如下实验:
实验一:向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石,并充分振荡,观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。
实验二:取实验一后锥形瓶中清液,进行如下实验:
(1)该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。
(2)该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。
(3)该清液中滴加盐酸可产生大量气体。
(4)该清液加热后变浑浊并产生大量气体。
实验三:该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体作进一步检验。
回答下列问题:
(1)在实验二中,清液滴在有色布条上有极强的漂白作用说明该清液中含有___________(写化学式);清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀说明该清液中含有________离子;清液中滴加盐酸产生的气体是
_______;清液加热后产生浑浊的原因是因为生成了______________________(用化学式表示)。
(2)实验三中,洗气装置内的洗涤液一般用_________溶液。
(3)该学生通过上述实验,写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式,为________________________。
正确答案
(1)HClO;Ca2+;CO2;CaCO3 (2)饱和NaHCO3
(3)2CaCO3+2Cl2+2H2O=Ca(HCO3)2+2HClO+CaCl2
某校化学小组的同学开展K2CO3和NaCl的固体混合物中K2CO3的检验与质量分数测定的探究实验,他们提出下列实验方案。
(一)补全以下检验混合物中存在K2CO3的实验步骤及相关现象
(1)取混合物样品溶于水,分别取少量溶液进行以下实验
(2)_________________________________________则一定存在K+;
(3)___________________________________________________则一定存在CO32—。
(二)测定K2CO3质量分数
(1)甲同学用图1所示装置,把xg的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的CO2气体的体积。实验开始时检查该装置气密性的方法是 。
(2)乙同学用图2代替图1中的收集装置,则所测K2CO3质量分数 (填“偏大”、“偏小”、“不变”),你的改进方案是 。
(3)丙同学用图3装置测定CO2的质量,该装置存在较多缺陷,从而导致实验误差,请你填写其中的三点缺陷:I ;Ⅱ ;Ⅲ
正确答案
(一)2.用焰色反应,同时透过钴玻璃片观看燃烧的火焰,如果是紫色的;
3.加入氯化钡溶液有白色沉淀,再加入盐酸沉淀溶解生成无色无味使澄清石灰水浑浊的气体。
(二)(1)关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位;
(2)偏小;将水换成饱和碳酸氢钠溶液;
(3):①产生的CO2气体中混有水蒸气,同时被碱石灰吸收,导致结果偏大;②反应结束后装置内残留的CO2气体不能全部排出,导致结果偏小;③球形干燥管与空气相通,也会吸收空气中的CO2和水蒸气,导致结果偏大;④实验开始时,装置内的空气中会有部分CO2也会被碱石灰吸收,导致结果偏大等。.
(一)钾离子的检验一般用焰色反应,即用焰色反应,同时透过钴玻璃片观看燃烧的火焰,如果是紫色的,说明含有钾离子;CO32-的检验可以氯化钡和盐酸,即加入氯化钡溶液有白色沉淀,再加入盐酸沉淀溶解生成无色无味使澄清石灰水浑浊的气体。
(二)(1)由于有注射器,所以检查该装置气密性的方法是关闭A处活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位;
(2)由于CO2能溶于水,造成收集的CO2体积减少,所以测定结果偏小;改正的方法是减少CO2的溶解,所以可将水换成饱和碳酸氢钠溶液。
(3)考查实验的评价,根据实验装置图即原理可知,存在的问题是①产生的CO2气体中混有水蒸气,同时被碱石灰吸收,导致结果偏大;②反应结束后装置内残留的CO2气体不能全部排出,导致结果偏小;③球形干燥管与空气相通,也会吸收空气中的CO2和水蒸气,导致结果偏大;④实验开始时,装置内的空气中会有部分CO2也会被碱石灰吸收,导致结果偏大等。
(16分)
黄铁矿在高温时和氧气反应生成氧化铁和二氧化硫(假设矿石中的杂质不参与化学反应)。某化学学习小组对黄铁矿样品进行如下实验探究:
【实验一】测定硫元素的含量
I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置省略)。A中的试剂是双氧水,将m1g该黄铁矿样品放入硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管中的黄铁矿样品至反应完全。
II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:
【实验二】测定铁元素的含量
III.测定铁元素含量的实验步骤如下:
① 用足量稀硫酸溶解硬质玻璃管D中的固体残渣;
② 加还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+后,过滤、洗涤;
③ 将滤液稀释至250 ml;
④ 每次取稀释液25.00 ml,用已知物质的量浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体积的平均值为V ml。
请回答下列问题:
(1)仪器B中发生反应的化学方程式是;仪器C中装入的试剂是。E瓶的作用是。
(2)II中加入H2O2发生反应的离子方程式。
(3)III的步骤③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须要有;④中取稀释液25.00 ml需用的仪器是。
(4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素没有损失,则该黄铁矿样品中硫元素的质量分数为。(用含m1和m2的代数式表示);该黄铁矿中铁元素的质量分数为。(用含m1、c、V的代数式表示)
正确答案
(1)黄铁矿在高温时和氧气反应,所以A的作用是提供反应所需要的氧气,用过氧化氢制取氧气的方程式为;仪器C之后,气体进入了加热装置所以C装置的作用是干燥气体,所以C中放的是浓硫酸;由于反应中由二氧化硫产生所以E瓶的作用是吸收反应生成的二氧化硫,使其全部转化为亚硫酸根离子,有利于根据亚硫酸根离子的量计算样品中硫元素的质量。
(2)向亚硫酸钠溶液中加入H2O2发生反应的离子方程式为:
(3)步骤③是一个稀释溶液的题,并且要求稀释到一定的体积,所以需要的仪器除玻璃棒烧杯外还需要胶头滴管,250ML容量瓶。酸性KMnO4溶液具有强氧化性所以在吸取25.00 ml酸性KMnO4溶液时必须要用酸式滴定。
(4)硫元素质量分数:m2固体为硫酸钡固体,可以计算出其物质的量为,根据硫守恒可以算出硫元素质量为:
所以样品中硫元素的质量分数为
% ,铁元素的质量分数:酸性高锰酸钾与亚铁离子反应的方程式为
滴定消耗的高锰酸钾
,根据方程式可以计算出25ML稀释液中亚铁离子的物质的量为
,所以250 ML溶液中共有亚铁离子的物质的量为
,据此可得出原样品中铁元素的质量为
样品中铁元素的质量分数为
(14分)某研究性学习小组通过实验来探究乙二酸(又名草酸)受热分解的产物(水除外),他们设计的实验装置如下图所示:
查阅资料可知:乙二酸晶体(H2C2O4·2H2O)熔点100.1 ℃,草酸钙是难溶于水的白色固体;Cu2O能溶于稀硫酸,立即发生歧化反应生成Cu2+和Cu。
(1)实验过程中观察到C、E装置中的溶液均变浑浊,且D装置中黑色粉末变为红色,写出A中发生反应的化学方程式: ;
(2)装置B的作用是 ;指出上述装置中的不足之处: 。
(3)实验结束后向装置B的试管中加入少量酸性高锰酸钾溶液,可以观察到的实验现象是溶液由褪色,反应的离子方程式为 。
(4)有人认为D装置中得到的红色固体可能是Cu,也可能是Cu和Cu2O的混合物。实验小组进一步探究:
①取少量红色固体加入到盛稀硫酸的试管中,充分振荡,溶液变为蓝色,试管底部仍有红色固体,由此可以得出的结论是 。
②取该红色固体与足量的稀硝酸反应,写出反应的化学方程式 。
正确答案
(1)H2C2O4· ·2H2O CO↑+CO2↑+3H2O (2分)
(2)除去生成物中带出的乙二酸蒸汽,防止对检验分解产物CO2的干扰(2分);无尾气处理装置(2分)
(3)6H++ 5H2C2O4+2Cr2O72- =2Mn2++10CO2 ↑+ 8H2O (2分)
(4)①红色固体中含有Cu2O(2分) ② 3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O (2分)
3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO+7H2O(2分)
(1)C、E装置中的溶液均变浑浊,说明反应中都有CO2生成;D装置中黑色粉末变为红色,说明有还原性的气体产生。根据反应中产生了CO2,说明该还原性气体是CO,所以A中发生反应的化学方程式H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O。
(2)由于乙二酸易挥发,所以B装置的作用是除去生成物中带出的乙二酸蒸汽,防止对
检验分解产物CO2的干扰;CO有毒,所以应该有尾气处理装置。
(3)装置B中含有挥发出的乙二酸,而乙二酸能把首先高锰酸钾溶液氧化,反应的方程
式为6H++ 5H2C2O4+2Cr2O72- =2Mn2++10CO2 ↑+ 8H2O。
(4)①试管底部仍有红色固体,说明反应中有氧化亚铜生成。
②由于固体含有氧化亚铜和铜,所以和硝酸反应的方程式为
3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O、3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO+7H2O。
(10分)亚甲基蓝(Methylnene Blue)在碱性条件下与葡萄糖作用生成亚甲基白(Methylene White)。亚甲基蓝的结构简式如下:
著名的蓝瓶子实验操作步骤如下:
①如图示在250mL锥形瓶中,依次加入2 g NaOH、100 mL H2O和3 g葡萄糖,搅拌溶解后,再加入3滴~5滴0.2%的亚甲基蓝溶液,振荡混合液呈现蓝色;
②塞紧橡皮塞(活塞a、b关闭),将溶液静置,溶液变为无色;
③再打开瓶塞,振荡,溶液又变为蓝色;
④再塞紧橡皮塞,将溶液静置,溶液又变为无色。以上③、④可重复多次。
试回答下列问题:
⑴某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中(如上图,A试管充满溶液,B中有少量溶液),塞上橡皮塞静置片刻,两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管,能显蓝色的是__________(填“A”或“B”)。
⑵若塞紧锥形瓶塞并打开活塞a、b,通入足量氢气后,再关闭活塞a、b并振荡,溶液能否由无色变为蓝色____________(填“能”或“不能”);若塞紧锥形瓶塞并打开a、b通入足量氧气,溶液能否由无色变为蓝色_________(填“能”或“不能”)。
⑶上述转化过程中,葡萄糖的作用是__________,亚甲基蓝的作用是______________;
⑷上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替,这是因为维生素C具有_______________________;
⑸该实验中③、④操作能否无限次重复进行________(填“能”或“不能”),理由是____________________________________ 。
正确答案
⑴B ⑵不能 能 ⑶还原剂 催化剂(或催化剂兼作指示剂) ⑷还原性
⑸不能 一段时间后葡萄糖全部转化为其它物质(本小题3分,其他每空2分,共10分)
亚甲基蓝是一种暗绿色晶体,可溶于水和乙醇,蓝色亚甲基蓝很容易被葡萄糖还原为无色亚甲基白。振荡此无色溶液时,溶液与空气接触面积增大,溶液中氧气溶解量就增多,氧气把亚甲基白氧化为亚甲基蓝,溶液又呈蓝色。
静置此溶液时,有一部分溶解的氧气逸出,亚甲基蓝又被葡萄糖还原为亚甲基白。
如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原性铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料,与水、铁不反应)的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。
(1)仪器a的名称是________;烧瓶中所放的固体是____________。
(2)某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率,设计了如下实验:准确称量一定质量的铁粉进行反应,测量反应后生成的气体的体积,计算铁粉的转化率。
①该同学应该先点燃____(填“A”或“B”,下同)处的酒精灯(或酒精喷灯),一段时间后,再点燃
____ 处的酒精灯(或酒精喷灯);测量气体体积不可以选用上图中的____(填“甲”“乙…'丙”或“丁”)装置;
②称取1.0g 铁粉与适量石棉绒混合,然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为44.8
mL,则铁粉的转化率为________。
(3)为了分析反应后的固体混合物中是否含有+3价的Fe,该同学将反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中,加入足量的盐酸,溶解后过滤,立即向滤液中滴加KSCN溶液,观察溶液的颜色。请你在下表中将该同学滴加KSCN溶液后观察到的现象补充完整,并写出相应的结论与解释。
正确答案
(1)球形干燥管或干燥管碎瓷片;沸石或碎玻璃片
(2)①A;B;甲;② 8.4%
(3)不变;能;①Fe3O4 +8H+ = Fe2+ +2Fe3+ +4H2O;②Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+
如图所示进行乙醇的催化氧化实验,请回答下列问题:
(1)B中的液体X为______(填化学式),其作用为______;
(2)M处发生反应的化学方程式为:______;
(3)C中热水的作用是______;
(4)在实验过程中导管F出来的气体为______(填化学式);
(5)实验进行一段时间后,如果撤掉D处的酒精灯,反应仍能继续进行,其原因是:______.
正确答案
(1)X为浓硫酸,其化学式为H2SO4,具有吸水性,在实验中起干燥作用,故答案为:H2SO4;干燥氧气;
(2)M中发生乙醇的催化氧化反应生成乙醛,该反应为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O,故答案为:2CH3CH2OH+O2
2CH3CHO+2H2O;
(3)乙醇具有挥发性,加热能促进乙醇的挥发,使C中乙醇变为蒸气进入M中参加反应,故答案为:使C中乙醇变为蒸气进入M中参加反应;
(4)乙醇、乙醛易液化,而氧气不能被冷水液化,则F导管出来的气体为O2,故答案为:O2;
(5)撤掉D处的酒精灯,反应仍能继续进行,则该反应为放热反应,温度较高,使反应能继续发生,故答案为:该反应为放热反应.
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物.实验室以孔雀石为原料制备CuSO4•5H2O及CaCO3,步骤如下:
请回答下列问题:
(1)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+.从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为______(填代号),检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为______(填代号).
a.KMnO4 b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN
(2)由溶液C获得CuSO4•5H2O,需要经过加热蒸发、______、过滤等操作.过滤时为了防止滤液飞溅,应______.
(3)制备CaCO3时,若实验过程中有氨气逸出,应选用下列______装置吸收(填代号).
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液进行氧化还原滴定,配制时等液面接近容量瓶刻度线时,应该继续进行的操作是______.滴定时需要用用KMnO4标准溶液润洗滴定管,润洗后的废液应从酸式滴定管的______排出.
正确答案
(1)由溶液B加入CuO可生成氢氧化铁沉淀可知,B应为含Fe3+的溶液,则试剂①应将Fe2+氧化为Fe3+,为不引入新的杂质,可用H2O2为氧化剂,可用KSCN检验Fe3+,
故答案为:c;d;
(2)由溶液制取晶体,需经过加热浓缩,冷却结晶才可得到,过滤时为了防止滤液飞溅,应使漏斗下端玻璃管与烧杯壁紧靠,
故答案为:冷却结晶;使漏斗下端玻璃管与烧杯壁紧靠;
(3)氨气极易溶于水,且氨气有刺激性气味,防止污染大气,要有尾气处理装置,选用倒置的漏斗且紧贴水面,目的是防止倒吸,
故答案为:b;
(4)配制溶液时要进行定容,可用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水,至溶液的凹液面正好与刻度线相平,润洗滴定管时,为充分润洗,应将润洗液从下口排出,
故答案为:用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水,至溶液的凹液面正好与刻度线相平;下口.
将氯气用导管通入较浓的NaOH和H2O2的混和液中,在导管口与混和液的接触处有闪烁的红光出现.这是因为通气后混和液中产生的ClO-被H2O2还原,发生激烈反应,产生能量较高的氧分子,它立即转变为普通氧分子,将多余的能量以红光放出.
进行此实验,所用的仪器及导管如图.
根据要求填写下列空白:
(1)组装氯气发生器时,应选用的仪器及导管(填写图中编号)是______.
(2)实验进行中,按气流方向从左到右的顺序,气体流经的各仪器及导管的编号依次是______.
(3)仪器①的橡皮塞上应有______个孔,原因是______.
(4)实验时,仪器①中除观察到红光外还有______现象.
(5)实验需用约10%H2O2溶液100毫升,现用市售30%(密度近似为1克/厘米3)H2O2来配制,其具体配制方法是______.
(6)实验时仪器①中ClO-与H2O2反应的离子方程式是______.
正确答案
(1)由于反应物是二氧化锰和浓盐酸,所以在反应前二者不能混合,用分液漏斗来装浓盐酸,需要第③装置,反应条件是加热,需要第②个装置,还需要用导管导出氯气,所以用到⑤;
故答案为:③②⑤;
(2)第④中的长导管是将产生的氯气导入第①个装置的,所以需要用橡皮管将长导管与短导管连接起来,所以气体流经的各仪器及导管的编号依次是②⑤⑥④①;
故答案为:②⑤⑥④①;
(3)由于瓶内产生氧气,会使瓶内压强增大,容易将橡皮塞鼓开或发生爆炸,用小孔是为了使瓶内外压强相等;
故答案为:使瓶内外压强相等;
(4)因为有氧气产生所以会产生气泡,故答案为:冒气泡;
(5)溶液稀释溶质不变列等式:x×30%=100毫升×1g/cm3×10% 解得x=33g,=33mL,再加入水:67毫升
故答案为:用量筒量取33毫升30%(密度近似为1g/cm3)H2O2溶液加入烧杯中,再加入67毫升水,搅拌均匀;
(6)次氯酸根离子有强氧化性,双氧水有还原性,所以次氯酸根离子和双氧水发生氧化还原反应生成氯离子、氧气和水,所以离子方程式为ClO-+H2O2=Cl-+O2↑+H2O,故答案为:ClO-+H2O2=Cl-+O2↑+H2O.
某化学探究小组拟用铜片制取Cu(NO3)2,并探究其化学性质。
(一)他们先把铜粉放在空气中灼烧,再与稀HNO3反应制取硝酸铜。
(1)如果直接用铜屑与稀HNO3反应来制取硝酸铜,可能导致的两个不利因素是____________________________、___________________。
(2)实验中铜粉应该放在________(填“蒸发皿”、“坩埚”或“烧杯”)中灼烧。欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体,实验操作步骤按顺序分别是________、_______、过滤。
(二)为了探究Cu(NO3)2的热稳定性,探究小组按下图中的装置进行实验。(图中铁架台、铁夹和加热设备均略去)
往左试管中放入研细的无水Cu(NO3)2晶体并加热,观察到左试管中有红棕色气体生成,最终残留黑色粉末;用U形管除去红棕色气体,在右试管中收集到无色气体。
(1)红棕色气体是________。
(2)当导管口不再有气泡冒出时,停止反应,这时在操作上应注意________________。
(3)探究小组判断Cu(NO3)2的分解属于氧化还原反应,产物除了红棕色气体和黑色固体外,进一步分析、推断,分解产物中一定还含有____________。
(三)为了探究Cu(NO3)2在酸性条件下跟铁单质的反应。他们取一支试管,加入Cu(NO3)2溶液,滴入适量稀硫酸酸化,再加入一定量铁粉,实验后没有固体残留物质。
(1)反应中最先起氧化作用的是__________。
(2)该探究小组对反应后溶液中铁元素的价态进行探究,他们设计了实验方案,并进行实验。请按下表格式补充写出实验操作步骤、预期现象与结论。
正确答案
(一)(1)生成等物质的量的硝酸铜,消耗硝酸原料多;产生污染物NO
(2)坩埚;蒸发浓缩;冷却结晶
(二)(1)NO2;(2)先把导气管移出水面,然后熄灭酒精灯火焰;(3)O2(三)(1)HNO3(或H+和NO3-)
(2)不能;若KMnO4溶液的紫红色褪去或变浅,则说明产物中含+2价铁元素,若KMnO4溶液不褪色或不变浅,则说明产物中不含+2价铁元素;另取少量溶液,滴加KSCN溶液
某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式:____________________、
___________________。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇氧化反应是________反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是_______________;乙的作用是___________________。
(3)反应进行一段时间后,干燥试管a中能收集到不同的物质,它们是____________。集气瓶中收集到的气体的主要成分是____________________。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有______________。要除去该物质,可先在混合液中加入______________(填写字母)。
a.氯化钠溶液 b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
然后,再通过______________(填试验操作名称)即可除去。
正确答案
(1)2Cu+O22CuO;CH3CH2OH+CuO
CH3CHO+Cu+H2O;放热
(2)加热;冷却
(3)乙醛、乙醇、水;氮气
(4)乙酸;c ;蒸馏
某课外活动小组进行下列三组实验(如下图所示)
(1)这三组实验是如何分组的?请写出各组的试管编号:
第一组______;
第二组______;
第三组______.
你认为如此分组的依据是:______
(2)写出试管②⑤⑧的实验现象及有关的离子方程式:
②______;______.
⑤______;______.
⑧______;______.
(3)请作为课外活动小组成员,根据实验及现象的分析、比较,归纳出的结论(至少答3条);
①______;
②______;
③______;
④______;
⑤______.
正确答案
(1)本实验的目的是探究酸的性质,①中生锈的铁钉主要成分是氧化铁,是氧化物,②中氧化铜是氧化物,③中铁片是金属,④中铜片是金属,⑤中镁条是金属,⑥中锌粒是金属,⑦中石灰石是盐,⑧中氯化钡是盐,根据与酸反应的类别,分为氧化物、金属、盐,
故答案为:①②;③④⑤⑥;⑦⑧; 因为本实验的目的是研究强酸(盐酸和硫酸)分别与金属氧化物、金属、盐的反应,所以如此分类;
(2)②氧化铜与稀硫酸反应,生成硫酸铜和水,所以氧化铜固体溶解,生成的硫酸铜中铜离子的颜色为蓝色,
故答案为:固体溶解,得到蓝色的溶液;CuO+2H+═Cu2++H2O;
⑤镁条为金属单质,它和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,所以镁条溶解,有气体生成,
故答案为:镁条溶解,产生大量气体; Mg+2H+═Mg2++H2↑;
⑧稀硝酸与氯化钡不反应,
故答案为:没有现象;不反应;
(3)在复分解反应中,若生成物中有水或气体或沉淀生成时,将会使生成物中的离子浓度减小,反应持续进行,探究酸的性质,须考虑酸能否与与之发生复分解反应,所以考虑酸与金属、氧化物、与某些盐反应,
故答案为:酸能跟某些金属氧化物反应; 酸能跟某些盐反应;酸能跟多种活泼金属反应;酸并不能跟所有金属反应;酸与活泼金属反应时速度不同.
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