- 研究型实验
- 共4868题
某课外活动小组在实验室用下图所示的装置进行实验,验证氨的某些性质并收集少量纯净氮气。
试回答:
(1)实验前先将仪器按图连接好,然后_______________,再开始实验。
(2)实验进行一段时间后,可以观察到硬质试管内黑色的CuO粉末变成光亮红色,盛无水CuSO4的干燥管内出现_______色,并在最后的出气导管处收集到纯净、干燥的N2。根据这些现象,硬质试管中的反应方程式为__________________,这个反应说明氨气具有__________性。
(3)烧瓶内盛有生石灰,随着浓氨水的滴入,产生氨气,氨气产生的原因是_______________。
(4)洗气瓶中浓硫酸的作用是吸水和_______________。
(5)在最后出气管口收集干燥、纯净的氮气,收集方法是___________(填编号)
A.排气法 B.排水法 C.用塑料袋或球胆收集
正确答案
(1)检查装置的气密性
(2)蓝;3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2;还原
(3)生石灰与水反应并放热促使氨气逸出
(4)吸收多余氨气,保护环境
(5)C
根据下图装置进行实验,并按要求填空。
B:品红溶液 C:碘淀粉溶液 D:Ba(OH)2溶液 F:酚酞烧碱溶液
(1)通入空气,加热A处,打开①开关,关闭②开关,写出A处高温下的化学反应方程式,并指出电子转移方向和数目:________________________,将生成物通入C的现象是________________,D中的现象是__________________,离子方程式为_______________。
(2)继续通入空气加热A处,同时关闭①开关,打开②开关,并加热E处,并写出E处的化学方程式________________________,将E处产物通入F中的现象是_______________。
正确答案
(1);溶液由蓝色逐渐变浅或变无色,SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI;溶液褪色,先有沉淀生成,而后消失,Ba2++2OH-+SO2=BaSO3↓+H2O;BaSO3+SO2+H2O=Ba2++2HSO3-
(2)2SO2+O22SO3;溶液由红色变为无色
某化学课外活动小组在实验室设计了如下图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”实验。
(1)A处是气体发生装置,A中所用的试剂只能从下列物质中选取: ①硝酸铵;②碳酸铵;③碳酸氢铵;④氯化铵;⑤熟石灰;⑥氢氧化钠。若A中制取气体时只用了一种药品,则该药品可以是_______________(填选项编号),在只用一种药品制取氨气时,图中空白处所需仪器应为____________________(选填下列仪器编号,固定装置省略)。
(2)该装置补充完整后,仍然存在一定缺陷,试从安全与环保的角度来考虑,对该装置进行改进:
①_______________________________________;
②_______________________________________。
(3)按照改进后的装置进行实验,请完成以下问题:
①装置B的作用__________________________________________________________;
②写出C中发生反应的化学方程式:_________________________________________;
③若A、B处试剂足量,则装置D中可以观察到的实验现象有_____________________。
正确答案
(1)②、③;e、f、g、h
(2)①在装置C与D之间增加一个放倒吸装置;②在D后增加一个尾气吸收装置
(3)①吸收CO2和H2O蒸汽,并生成O2;②4NH3+5O24NO+6H2O;③铜片逐渐减少直至溶解,溶液变蓝色,生成无色气体并在广口瓶上方变成红棕色
随着科学技术的发展,阿伏加德罗常数的测定手段越来越多,测定精确度也越来越高,下面是一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法,具体步骤如下:
①将固体NaCl研细、干燥后,准确称取m g NaCl 固体并转移到一定容积仪器A中;
②用滴定管向A仪器中滴加苯,不断振荡,继续加苯到A仪器的刻线,计算出NaCl固体的体积为V cm3。请回答下列问题。
(1)步骤①中A仪器最好使用__________(填序号)。
A.量筒 B.烧杯 C.容量瓶 D.试管
(2)步骤②中用酸式滴定管还是用碱式滴定管?________,理由是______________。
(3)能否用胶头滴管代替步骤②中的滴定管?______,理由是___________________。
(4)能否用水代替苯?_______,理由是______________________。
(5)已知NaCl晶体结构如图所示,用X-射线测得氯化钠晶体中距离最近的Na+与Cl-间的平均距离为a cm,则用上述测定方法测得的阿伏加德罗常数NA的表达式为:NA=_________。
正确答案
(1)C
(2)酸式滴定管;苯是优良的有机溶剂,会溶解碱式滴定管下端的橡胶管
(3)不能;实验中需要准确量取苯的体积
(4)不可以;氯化钠溶于水后的体积小于水的体积与氯化钠固体的体积之和,导致测量氯化钠的体积不准确
(5)
某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2 发生的反应,推测活泼金属钠也能与CO2发生反应,因此实验小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。
已知;常温下,CO能使一些化合物中的金属离子被还原。
例如:PdCl2+CO+ H2O=Pd↓+CO2+2HCl反应生成黑色的金属钯,此反应也可用来检测微量CO的存在。请
回答下列问题:
(1)通常实验室制取CO2气体的离子方程式是____________,为了使制气装置能“随开随用,随关随停”,上图A处应选用的装置是_________(填写“I”“Ⅱ”或 “Ⅲ”)。若要制取干燥、纯净的CO2气体,装置B中应盛放的试剂是___________溶液,装置C中应盛放的试剂是____________。
(2)假设CO2气体为足量,在实验过程中分别产生以下两种不同情况,请分析并回答问题:
①若装置F中溶液无明显变化,装置D中生成两种固体物质,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是____________。
②若装置F中有黑色沉淀生成,装置D中只生成一种固体物质,取少量该固体与 盐酸反应后,也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是____________。
正确答案
(1)CaCO3+2H+=Ca2+ +H2O+CO2↑ ;Ⅲ ;饱和NaHCO3 ;浓H2SO4
(2)①4Na+3CO22Na2CO3+C
②2Na+2CO2Na2CO3+CO
已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应。
回答下列问题:
(1)A中加入的物质是___,发生反应的化学方程式是____。
(2)B中加入的物质是___,其作用是____。
(3)实验时在C中观察到的现象是____,发生反应的化学方程式是____。
(4)实验时在D中观察到的现象是____, D中收集到的物质是___,检验该物质的方法和现象是____ 。
正确答案
(1)固体NH4 Cl和Ca(OH)2 ;2NHCl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O(其他合理答案也可)。
(2)碱石灰(或CaO) 除去NH3气流中的水蒸气
(3)黑色粉末部分逐渐变为色 ;2NH3 +3CuON2+3H2O+3Cu
(4)出现无色液体 ;氨水 ;用红色石蕊试纸检验,试纸变蓝或用无水硫酸铜检验,无水硫酸铜变蓝
某学习小组设计了如下图所示的实验方案来探究氯气的性质。
(1)实验时甲同学在A装置中未加入任何试剂,发现B、C中的红色布条均褪色,由此甲同学得出结论:氯气具有漂白性。 实验时乙同学向A装置中加入了某种试剂,发现B中的红色布条不褪色而C中的红色布条褪色,由此乙同学得出结论:氯气没有漂白性。你认为乙同学向A装置中加入的试剂是___________,甲、乙同学的结论正确的是____________。
(2)丙同学思考后认为上面的实验装置存在缺陷,并提出了解决方法。你认为存在的缺陷是___________,解决方法为(用化学方程式表示)_________________。
(3)丁同学在A装置中加入滴有酚酞的NaOH溶液,观察到A装置中溶液红色逐渐褪去。他提出两种可能原因:
①氯气与水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性将酚酞氧化使溶液褪色;
②氯气与NaOH溶液反应使溶液褪色。请你帮助他设计一个简单的实验验证褪色的原因(简述实验步骤)。 ________________________。
正确答案
(1)浓硫酸;乙
(2)无尾气的吸收装置 ;Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
(3)向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若观察到溶液变红色,说明褪色的原因为②;若溶液不变红色,说明褪色的原因为①
已知HA为一元弱酸,某兴趣小组设计实验探究HA与乙酸(CH3COOH)、甲酸(HCOOH)的酸性强弱,查阅资料如下
(1)已知25℃时,乙酸和甲酸的电离常数分别是1.75×10-5和1.7×10-4,通过分析可知,乙酸的酸性______(填“强 于”、“弱于”或“等于”)甲酸。
(2)请完成下列探究实验: 供选实验试剂与仪器:0.1 mol·L-1的CH3COONa、0.1mol·L-1的NaA、pH=2的
HCOOH、pH=2的HA、蒸馏水、精密pH试纸、烧杯、量筒、玻璃棒。
I.提出合理假设
假设1:HA的酸性比甲酸、乙酸强。假设2:HA的酸性比甲酸、乙酸弱。假设3:_______________。
Ⅱ.甲组同学设计如下实验方案证明假设1和假设2,写出预期现象。
正确答案
(1)弱于
(2)I.HA的酸性比甲酸弱,比乙酸强; Ⅱ.①稀释后溶液的pH(HA)>pH(HCOOH);
②pH(NaA)>pH(CH3COONa)
某学生试图用电解法根据电极上析出的物质的质量来测定阿伏加德罗常数值。其实验方案的要点为:
①用直流电电解氯化铜溶液,所用仪器如图;
②在电流强度为I安培,通电时间为t分钟后,精确测得某电极上析出的铜的质量为m克。
试回答
(1)连接这些仪器的正确顺序为(用图中标注仪器接线柱的英文字母表示)E接____,C接____,____接F。
(2)写出B电极上发生反应的离子方程式____________,G试管中淀粉KI溶液变化的现象为____________;相应的离子方程式是____________________
(3)为精确测定电极上析出铜的质量,所必需的实验步骤的先后顺序应是_____(选填下列操作步骤的编号)。
①称量电解前电极质量;②刮下电解后电极上的铜并清洗;③用蒸馏水清洗电解后电极;
④低温烘干电极后称量;⑤低温烘干刮下的铜后称量;⑥再次低温烘干后称量至恒重。
(4)已知电子的电量为1.6×10-19库仑。试列出阿伏加德罗常数的计算表达式:NA=____________。
正确答案
(1)D、A、B
(2)2Cl--2e-=Cl2↑;溶液由无色变为蓝色;Cl2+2I-=2Cl-+I2
(3)①③④⑥
(4)
某研究性学习小组为了探究合成氨的原理,设计了下列实验装置。下图中A是简易的氢气发生器,B是圆底烧瓶,C是装有干燥剂的U形管,a是旋转活塞,D是装有还原铁粉的反应管,E是装有酚酞试液的烧杯。
实验前先检查装置的气密性。实验开始时,先关闭活塞a,并取下烧瓶B;向A中加入一定量的适当浓度的盐酸,使之产生氢气。经必要的操作后,在导管出口处点燃氢气,然后如上图所示装上烧瓶B,塞紧瓶塞,氢气在烧瓶中继续燃烧,用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉,待B中氢气的火焰熄灭后,打开活塞a,气体通过反应管D进入烧杯E中。
(1)实验前,如何检查装置的气密性?__________________________
(2)点燃氢气前必须进行________操作,进行该操作的方法是_______________。
(3)写出A中反应的离子方程式:_______________; B、D中发生反应的化学方程式:B:________________________; D:_______________________。
(4)C中干燥剂的名称是__________,该干燥剂的作用是__________。
(5)E中的实验现象是_______________,原因是(用电离方程式进行回答)_______________。
(6)工业生产上合成氨一般选择的压强是20MPa~50MPa,其原因是_______________。
正确答案
(1)在A中放入少量水,使水面刚好浸没漏斗下端,打开旋塞a,在B底部稍加热,若在A中漏斗颈内水面上升,且E中导管口有气泡逸出,停止加热后E中导管有水柱上升,表示装置不漏气(也可关闭活塞a,用同样的方法分别在烧瓶B底部和反应管D下部稍加热,检查活塞前后两部分装置是否漏气)
(2)检验氢气的纯度;用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,移近火焰,产生轻轻的“噗”的一声(或没有尖锐的爆鸣声),表示氢气纯度合格,可以收集和点燃
(3)Zn +2H+==Zn2++H2↑;2H2+O22H2O;N2+3H2
2NH3
(4)碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体);吸收气体中少量的水蒸气和盐酸酸雾
(5)酚酞试液变红;NH3+H2ONH3·H2O
NH4++OH-
(6)由于合成氨的反应是一气体积缩小的可逆反应,增大压强,既有利加快反应速率,又有利于氨的合成,实际生产中,压强越大,需要的动力越大,对材料的强度要求更高,从而会降低综合经济效益,因而选20MPa~50MPa
某研究性学习小组设想将少量Cl2通入Fe2+和I-的混合溶液,来探究Fe2+和I-的还原性强弱。
(1)【提出假设】假设1:____________;假设2:____________;假设3:Fe2+和I-的还原性一样强。
【验证假设】
(2)利用以下装置进行试验,
实验必需的装置是:A→______________________(按氯气流向的顺序用序号书写)
(3)实验开始后,控制通入少量氯气,通过观察溶液颜色的变化,_________(能或不能)判断反应的先后顺序。
(4)请在下表中填写实验步骤及预期现象与结论。
(5)该实验成功的关键是控制各反应物的用量。该小组称量1.52gFeSO4(M=152g/mol)和1.66gKI(M=166g/mol)固体溶于水中,为了验证上述假设,通入的氯气的体积最多不能超过____________。(标准状况)
(6)有同学质疑,上述实验只能验证氯气分别与Fe2+和I-反应的速率的大小。并不能证明Fe2+和I-的还原性强弱。于是提出另一验证方案:往KI溶液中滴加___________溶液,如果能发生反应,就可证明二者的还原性强弱,该反应的离子方程式是_____________________。
正确答案
(1)Fe2+的还原性比I-强;Fe2+的还原性比I-弱
(2)C、E
(3)不能
(4)
(5)0.112L
(6)FeCl3溶液;2Fe3++2I-=I2+2Fe2+
某研究学习小组的同学为了探究过氧化钠与二氧化硫的反应,用如图所示的装置进行实验。通入过量的
SO2气体后,用带余烬的木条检验从C导出的气体,木条复燃。实验前称得Na2O2固体的质量为m1 g,充分反应后称得生成物固体质量为m2 g。回答下列问题
(1)依据题中所描述的现象,推测装置B中发生了怎样的反应,写出反应的化学方程式:____________。
(2)设计一种实验方案,验证你对上述推测的结论是正确的。
____________________________________。
(3)装置C的作用是____________。
(4)根据反应前后固体的质量,通过计算判断m2的取值范围?(用含m1的关系式表示)
____________。
正确答案
(1)2SO2+2Na2O2==2Na2SO3+O2,2Na2SO3+O2==2Na2SO4 (2)取少量反应后的白色固体,加入过量的稀盐酸,若产生能使品红溶液退色的气体,则证明反应物中有Na2SO3产生。在反应后的溶液中加入BaCl2溶液,若生成白色沉淀,则证明反应中有Na2SO4生成,说明B装置中发生了上述两个反应。
(3)吸收过量的SO2防止造成空气污染,防止空气中的水蒸气进入B装置
(4)
铁在冷的浓硫酸中能发生钝化。某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂:0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、0.1 mol/L KI溶液、3%H2O2溶液、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
(1)【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中可能含有________中的一种或两种。
(2)【实验探究】
(3)【问题讨论】有同学提出,若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和H2O2两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,请对该观点进行评价:_______________________________。
正确答案
(1)SO2、H2
(2)猜想Ⅰ:步骤①酸性KMnO4溶液紫红色褪去;含有Fe2+步骤②另取少量所得溶液,滴加KI和淀粉溶液;溶液变为蓝色
猜想Ⅱ:甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体
(3)不正确,若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+
研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(固)+H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2↑+H2O,制备SO2气体。
①用简图(下图)在方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是__________________。
(2)将SO2气体分别通入下列溶液中:
①品红溶液,现象是________________________;
②溴水溶液,现象是________________________;
③硫化钠溶液,现象是______________________。
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因________________,验证方法____________________________。
②原因________________,验证方法____________________________。
③原因________________,验证方法____________________________。
正确答案
(1)①
②打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加
(2)①溶液褪色;②溶液褪色;③有浅黄色沉淀生成(或溶液变浑浊)
(3)①Na2SO3变质;取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则证明该Na2SO3固体变质
②所用硫酸不是浓硫酸 用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测试样,涂在白纸上,白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸
下图是某化学学习小组用来探究钠与水反应的实验装置。该装置可以集反应、收集、检验气体的性质于一体。图中钠块是用大头针又住的。请填空
(1)①钠块的位置靠近B管上的胶塞,为了尽可能收集到纯净的气体,应先_____(填“打开”或“关闭”)止水夹,然后慢慢提升A管,待B管中钠块与水接触时,应立即______(填“打开”或“关闭”)止水夹;
②所以A管的作用是__________________。
(2)钠与水反应的化学方程式是___________________。
(3)①为了安全,钠与水反应产生的气体在点燃前应该______________,而该方法可以直接点燃这种气体,其原因是______________;
②点燃该实验中的气体的操作方法是先用明火靠近导气管口,然后打开止水夹,可以观察到气体的燃烧,该气体燃烧时的化学方程式是__________________。
正确答案
(1)①打开;关闭;②调节水面高度以控制钠块与水的接触
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3)①检查氧气的纯度;收集到的氢气是比较纯净的;②2H2+O22H2O
扫码查看完整答案与解析