- 研究型实验
- 共4868题
过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选。)
请将他们的实验方法和实验现象填入下表
正确答案
在一支试管中放入一块很小的铜片,再加入少量浓硫酸,然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口,在玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花。给试管加热,观察现象。当试管中的液体逐渐透明时,停止加热。回答下列问题
(1)写出a处反应的化学方程式,并标明电子转移的方向和数目________________
(2)试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化为____________________。待试管中反应停止后,给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热,滤纸条的变化为________________
(3)待试管中的液体冷却后,将试管上层液体倒去,再慢慢加入少量水,可观察到溶液呈_______色。
(4)玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是_______________________,反应的化学方程式为___________________
(5)如果浓硫酸的浓度为18 mol/L,铜片是过量的,加热使之反应,被还原的硫酸为0.9 mol,则浓硫酸的实际体积_______ (填写“大于”、“等于”或“小于”)100 mL。
正确答案
(1)
(2)滤纸条褪色;滤纸条变红
(3)蓝
(4)吸收二氧化硫,防止污染;Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑
(5)大于
稀盐酸可以使紫色石蕊试液变红。我们已经知道,在稀盐酸中主要存在有H2O、Cl-和H+等粒子。请你设计几个简单实验,探究可能是稀盐酸中的哪一种粒子使石蕊试液变红。(写出简单的实验步骤、观察到的现象以及由此得到的结论)
____________________________________
正确答案
方法一:向一支盛有蒸馏水的试管中,滴加数滴紫色石蕊试液,试液呈紫色,将此试液分装在两个试管中,向其中分别加入少量稀盐酸及稀硫酸,两支试管中的溶液均变红,说明可能是H+使石蕊试液变红。
方法二:用两支试管分别取少量蒸馏水和氯化钠溶液,各滴加数滴紫色石蕊试液,均不变红,说明H2O和Cl-均不能使石蕊试液变红,说明可能是盐酸中的H+使石蕊试液变红。
方法三:取少量稀盐酸于试管中,滴加数滴紫色石蕊试液,溶液变红。逐滴加入NaOH溶液,试管中的溶液由红色变紫,最后变成蓝色。在反应后的溶液中H2O和Cl-仍然存在,而H+被反应生成了H2O,说明
H2O和Cl-都不能使石蕊变红,是稀盐酸中的H+使石蕊试液变红。
(答案合理即可)
为探究苯与溴的取代反应,甲同学用下图所示的装置I进行如下实验:将一定量的苯和液溴放在烧瓶中,同时加入少量铁屑作催化剂,3~5 min后发现滴有AgNO3溶液的锥形瓶中有浅黄色沉淀生成,由此可证明苯与溴发生了取代反应
(1)装置I的烧瓶中发生反应的化学方程式为___________________,锥形瓶中发生的主要反应的离子方程式为___________________。
(2)烧瓶上方长导管的作用是____________________。
(3)甲同学做实验时,乙同学观察到烧瓶中液体沸腾,并有红棕色气体从导管中逸出,产生该现象的原因可能是__________________,由此该同学提出必须先除去红棕色气体,才能验证锥形瓶中的产物。
(4)乙同学又设计了如下图所示的装置Ⅱ,并用下列某些试剂完成该实验。
可选用的试剂是:苯、液溴、浓硫酸、氢氧化钠溶液、硝酸银溶液、四氯化碳。
请回答下列问题:
①装置a的作用是_____________。
②装置b中所盛的试剂是____________(填名称)。
③比较两套装置,装置Ⅱ的主要优点是_____________________________ (任答两条即可)。
正确答案
(1);Br-+Ag+==AgBr↓
(2)冷凝回流、导气
(3)反应放热,液溴挥发
(4)①防止倒吸;②苯(或四氯化碳);③防止倒吸,控制反应进行的程度(或防止污染空气)
某同学在用稀盐酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量氯化铜溶液可加快氢气的生成速率。
请回答下列问题:
(1)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有____________________(答两种);
(2)实验室中现有NaCl、CuSO4、FeCl2、ZnCl2等4种溶液,可与实验中CuCl2溶液起相似作用的是
_______________________________;
为了进一步研究氯化铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
(3)请完成此实验设计,其中:V1=_________,V6=_________,V9=_________;
(4)该同学最后得出的结论为:当加入少量CuCl2溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的
CuCl2溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_________________________________________________
正确答案
(1)升高反应温度、适当增加盐酸的浓度(或:增加锌粒的表面积)
(2)CuSO4(3)①V1=60;V6=20;V9=35
(4)当加入一定量的CuCl2后,生成的单质铜会沉积在Zn的表面降低了Zn与溶液接触的表面积
某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行系列实验,实验时将药品A逐滴加入到固体B中,请根据下列实验回答问题:
(1)若A为水,B为过氧化钠,C中盛有酸化过的FeCl2溶液,旋开活塞E后,C中的现象为_________________________, C中发生反应的离子方程式为__________________________;
(2)利用上述装置还可以验证物质的性质,如设计证明氧化性:KMnO4>Cl2,并制取漂白液,则A中加浓盐酸,B中加___________溶液, C中发生反应的离子方程式为________________________。
(3)利用上述装置还可以验证SO2的化学性质,A为硫酸,B为亚硫酸钠固体,那么C中盛有__________溶液时可验证其还原性;而C中盛有______________溶液时可验证其漂白性。
正确答案
(1)溶液由浅绿色逐渐变为(棕)黄色;4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
(2)高锰酸钾(酸性高锰酸钾);Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)氯水(或溴水或酸性高锰酸钾溶液);品红
硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,该气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种,某化学课外活动小组通过设计一探究性实验,测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式,实验用到的仪器如下图所示
(1)[提出猜想]
Ⅰ.所得气体的成分可能只含________一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有________二种;
Ⅲ.所得气体的成分可能含有SO2、SO3、O2三种。
[实验探究] 实验操作过程(略)。
已知实验结束时,硫酸铜完全分解。 请回答下列问题:
(2)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为:__________(填序号);
(3)若实验结束,B中量筒没有收集到水,则证明猜想__________正确;
(4)实验过程,仪器C的作用是__________;
(5)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同,数据如下
请通过计算,推断出第①小组和第②小组的实验条件下CuSO4分解的化学反应方程式:
①组____________________; ②组____________________。
正确答案
(1)Ⅰ.SO3;Ⅱ.SO2、O2
(2)①③④⑥⑤②
(3)I
(4)吸收SO2、SO3气体
(5)①4CuSO4==4CuO+2SO3↑+2SO2↑+O2↑;②2CuSO4==2CuO+2SO2↑+O2↑
钠在空气中燃烧(如图中甲)生成产物的固体物质中除有黄色粉末外,还有黑色固体物质--炭。
(1)请假设黑色固体物质产生的原因可能是:
假设①________________; 假设②________________; 假设③________________。
(2)为确认以上其中一种假设的正误,某同学进行如下推断:由于金属钠与氧的结合能力比碳强,因此黑色炭可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成的。
该同学设计实验如下:用打孔器钻取一块金属钠,取中间一小块钠放在充满二氧化碳气体的玻璃管(如图中乙)中加热,观察到钠燃烧发出黄色火焰,并有淡黄色固体和黑色固体生成,生成的淡黄色固体立即变成白色。请回答下列问题:
①用打孔器取用金属钠的原因是________________________;
②产生以上现象的化学反应可能为____________________________。
正确答案
(1)金属钠上有没擦干净的煤油,不完全燃烧后生成的炭;酒精不完全燃烧生成的炭;酒精燃烧产生的二氧化碳(或空气中的一氧化碳)与金属钠反应生成的炭
(2)①取得较纯的Na;②2Na+CO2C+Na2O2,2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2
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中观察到得现象是_________________,发生反应的化学方程式是_______________。
(4)实验时在D中观察到得现象是__________________,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NH4Cl和Ca(OH)2;2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)碱石灰(或CaO);除去NH3气流中的水汽
(3)黑色粉末部分逐渐变为红色;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,用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝
某同学设计如图的实验方案来探究NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应中的能量变化。根据他的实验步骤填写对应的实验现象和结论。
(1)列表整理实验事实和结论
(2)问题讨论
①实验中为何要在晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物?_________________________________________
②在实验中即使不结冰,将烧杯拿起时烧杯与玻璃片也可能粘在一起。怎样用简单方法说明烧杯与玻璃片之间是因结冰而粘在一起的?__________________________________________________________
③浸有稀H2SO4的棉花有何作用?__________________________________________________
正确答案
(1)
(2)
①使反应物迅速充分地反应,并使温度迅速下降。
②将烧杯和玻璃片提起,从侧面轻推玻璃片,若玻璃片能发生相对滑动,则说明烧杯和玻璃片是因水粘在一起的,若不能相对滑动,则为冰所冻结。
③吸收生成的氨气。
为证明有关物质的性质,某学生设计了如图所示的装置。当打开活塞C,使液体A与隔板H上的固体B相遇时,即有气体产生,并发现D中蜡烛熄灭;关闭C 打开E时,则看到G中蜡烛燃得更亮。
(1)请判断各仪器中盛放的物质的化学式:A__________;B___________;F__________。
(2)用化学反应方程式表示上述有关反应(不包括蜡烛的燃烧):
_____________________、_____________________、_____________________
正确答案
(1)A:HCl;B:CaCO3;F:Na2O2
(2)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↓;2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2;2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
氯气和氨气在常温下混合即可发生反应。某兴趣小组同学为探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应,设计了如下装置
请回答
(1)装置F中发生反应的离子方程式是_______________________;
(2)装置D中盛放的试剂是____________,其作用是________________________;
(3)装置C中有白烟产生,试写出反应的化学方程式________________________;
(4)若从装置C的G处逸出的尾气中含有少量Cl2,为防止其污染环境,可将尾气通过盛有___________的洗气瓶。
正确答案
(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)浓硫酸;干燥氯气
(3)8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl(或2NH3+3Cl2==N2+6HCl、NH3+HCl== NH4Cl)
(4)氢氧化钠溶液
(15分) 应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
(1)写出该反应的化学方程式 ,其中氧化剂是 , 8.4g铁粉参加反应,转移电子 mol。
(2)干燥管内使用的干燥剂可以是下列物质中的 (填序号)。
①浓硫酸 ②碳酸钠 ③碱石灰 ④过氧化钠
(3)硬质玻璃管中石棉绒的作用是 ,圆底烧瓶中盛装水和 ,加入后者的作用是 。
(4)实验开始时应先点燃 ,实验结束时应先熄灭 ,检验生成的气体的方法是 。
正确答案
(15分) (1)3Fe+4H2O(g) Fe 3O4 +4H2(不写 “加热”扣1分,写成“高温”及不写(g)不扣分) ;H2O;0.4 (2)③ (3)增大铁粉与水蒸气的接触面 碎瓷片或沸石 防止暴沸
(4)酒精灯 酒精喷灯 将收集到气体的试管口移近酒精灯的火焰,若听到尖锐的爆鸣声(或噗的一声),证明气体为氢气(意思对即可)。
(1)在高温下,铁和水蒸气反应,生成四氧化三铁和氢气,方程式为3Fe+4H2O(g) Fe 3O4 +4H2。水中氢元素的化合价降低,所以水是氧化剂。 8.4g铁是0.15mol,能生成氢气0.2mol,所以转移电子是0.2mol×2=0.4mol。
(2)干燥管不能放液体,①不正确。碳酸钠不是干燥剂,②不正确。过氧化钠和水反应生成氧气,引入杂质,④不正确。所以正确的答案选③。
(3)石棉绒可以增大铁粉与水蒸气的接触面,加快反应速率。水受热时易剧烈跳到,所以需要加入碎瓷片,以防止暴沸。
(4)装置中含有空气,所以为防止空气氧化单质铁,需要利用水蒸气排出空气,所以先点燃酒精灯。同样实验结束时应先熄灭酒精喷灯。检验氢气一般用爆鸣法,即将收集到气体的试管口移近酒精灯的火焰,若听到尖锐的爆鸣声(或噗的一声),证明气体为氢气。
某校学生课外活动小组的同学设计下图甲所示实验装置,用来验证一氧化碳具有还原性.
回答下列问题.
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式______
(2)装置B中最适宜的试剂是______.
(3)装置D中黑色固体为______(填名称),反应的化学方程式为______.
(4)按照如图装置进行实验时,首先进行的操作是______
(5)根据实验中的______现象,可证明CO具有还原性,有关反应的化学方程式是______.
(6)若要根据装置F中澄清石灰水变浑浊的现象确认一氧化碳具有还原性,应在上图装置______与______之间连接下图乙中的______装置(填序号).
正确答案
(1)装置A中是盐酸和石灰石反应生成二氧化碳、氯化钙和水,其反应离子方程式为:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑;故答案为:CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑;
(2)实验室用盐酸和石灰石制取二氧化碳,该反应放出的热量导致盐酸挥发,所以制取的二氧化碳中含有氯化氢气体,为除去氯化氢气体,选取的试剂应能除去氯化氢气体且不和二氧化碳反应,则只能选取可溶性的饱和碳酸氢盐,一般常用饱和的碳酸氢钠溶液,故答案为:饱和碳酸氢钠溶液;
(3)高温条件下,二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,所以D装置中的黑色固体是炭,反应方程式为:CO2+C2CO,
故答案为:炭;CO2+C2CO;
(4)在做与气体有关的实验操作时,连接完仪器以后,加药品前,首先要检验装置的气密性,以免装置气密性不好,气体泄漏污染空气,故答案为:检查装置的气密性;
(5)一氧化碳具有还原性,所以能还原黑色的氧化铜,使其变为红色的铜单质,所以E中的现象是:黑色固体变为红色,反应方程式为:CO+CuOCu+CO2,
故答案为:E中黑色固体变红;CO+CuOCu+CO2;
(6)和二氧化碳的反应中,二氧化碳不可能完全转化为一氧化碳,所以从D装置出来的气体中含有二氧化碳,为防止原来二氧化碳的干扰,应先把D出来的二氧化碳除去,再将一氧化碳气体通过E装置,二氧化碳是酸性氧化物,所以用碱性物质除去,所以选②,
故答案为:D;E;②.
(1)实验室由纯净的铜屑制胆矾(CuSO4•5H2O)的实验流程如下:
溶解铜屑一种方案是:将铜屑加入到稀硫酸与双氧水的混和液中并用30~40℃水浴加热,一段时间后,铜完全溶解,得到硫酸铜溶液.该反应的化学方程式为______,反应温度不能超过40℃的原因是______,由硫酸铜溶液获得胆矾的操作依次为______、冷却结晶、______、洗涤、干燥.
(2)目前我国的火力发电机组绝大多数为燃煤机组,而以燃煤为主的电力生产所造成的环境污染是制约电力工业发展的一个重要因素,其中氮氧化物(NOx)是继粉尘和二氧化硫之后燃煤电站环保治理的重点.
①燃煤烟气脱硫的方法很多,如石灰石-石膏法、氨水法等.其中石灰石-石膏法脱硫的原理第一步是SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O,然后再将产物氧化制成石膏,写出该反应的化学方程式______.
②燃煤烟气脱硝可采用氨(NH3)作为还原介质,在催化剂及氧气存在的条件下,氮氧化物(NOx)与还原剂发生反应,生成无害的氮气和水,写出二氧化氮与氨反应的化学方程式______.
正确答案
(1)双氧水具有氧化性,铜屑加入到稀硫酸与双氧水的混和液中,双氧水将铜氧化成Cu2+,Cu2+与SO42-结合得到产物硫酸铜,反应为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,
过氧化氢易分解,反应温度不能超过40℃,防止H2O2分解;硫酸铜的溶解度随温度升高而增大,可用结晶法提纯,在粗产品硫酸铜中,加适量水,加热成饱和溶液,趁热过滤除去不溶性杂质,蒸发浓缩,滤液冷却,析出硫酸铜,得到纯的硫酸铜,
故答案为:H2SO4+H2O2+Cu=CuSO4+2H2O;防止双氧水分解; 蒸发(浓缩); 过滤;
(2)①将产物亚硫酸钙氧化制成石膏,反应的化学方程式为:2CaSO3+O2=2CaSO4,
故答案为:2CaSO3+O2=2CaSO4;
②二氧化氮与氨气反应生成氮气和水,根据氮元素化合价变化,配平反应的方程式,反应的化学方程式为:6NO2+8NH3=7N2+12H2O,
故答案为:6NO2+8NH3=7N2+12H2O.
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