- 研究型实验
- 共4868题
某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是___________,该装置中发生反应的化学方程式为______________________。
(2)实验过程中,装置乙、丙中出现的现象分别是_________、___________,装置丙中的试管内发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)为了探究NO的还原性,可以在装置丁的导气管C中通入一种气体,通入的这种气体的名称是______。
(4)取下装置丙中的试管D,在其中滴加FeSO4溶液,溶液变为________色,为了证明铁元素在该反应中的产物,可以再在溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为___________色。
正确答案
(1)分液漏斗;Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(2)生成红棕色气体;生成无色气体、蒸馏水中有气泡;3NO2+H2O=2H++2NO3-+NO
(3)氧气
(4)黄;红(或“血红”)
某课外活动小组的同学共同设计了如图所示的实验装置(夹持仪器略),并用其进行下述实验
(1)实验1:制取并收集H2和Cl2。
①若制取并收集H2,则旋塞K1应该___________(填“打开”或“关闭”),旋塞K2应该_________(填“打开”或“关闭”)。H2收集在仪器_______(填表示仪器的英文字母)中。
②若将试管C中加满某种液体,可用于收集Cl2,这种液体最好选用____(填编号)。
a.饱和NaHCO3溶液 b.饱和NaCl溶液 c.NaOH溶液
(2)实验2:用干、湿两个有色布条验证干燥Cl2不具有漂白性而潮湿的Cl2具有漂白性。
①若用高锰酸钾与浓盐酸反应制取Cl2,实验前先将装置C改为如图所示装置,并应在D中加入_____(填代号)。
a.浓硫酸 b.氯化钙 c.碱石灰 d.碳酸氢钠
②润湿的有色布条应放在_______(填表示仪器的英文字母)中,干燥的有色布条应放在______(填表示仪器的英文字母)中。
正确答案
(1)①打开;关闭;C;②b
(2)①b;②C;E
(1)课本设计了如图一所示实验,其目的是通过比较H2O2的分解速率来比较____________________,可通过观察_____________________________来定性比较。有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是_______________________________________________________。
(2)已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
①针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快.从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是_____的影响。
②若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是_____
A.硫酸钾
B.硫酸锰
C.水
D.氯化锰
正确答案
(1)FeCl3和CuCl2对H2O2分解的催化效果;气体产生的快慢(或用带火星的木条试验,复燃的先后);排除SO42-和Cl-不同所产生的影响
(2)催化剂(或硫酸锰或Mn2+的催化作用);B
有6瓶白色固体试剂,分别是氯化钡、氢氧化钠、硫酸钠、硫酸铵、无水硫酸铜、碳酸钠,现只提供蒸馏水,通过下面的实验步骤即可签别它们.请填写下列空白:
(1)各取适量固体试剂分别加入6支试和中,加入适量蒸馏水,振荡试管,观察到的现象是______被检出的物质的化学式(分子式)是______
(2)分别取未检出的溶液,往其中加入上述已检出的溶液,观察到的现象和相应的离子方程式分别为:
1支试管中有白色沉淀生成:______.
2支试管中有蓝色沉生成:______、______.
被检出的物质的化学式(分子式)是______
(3)鉴别余下未检出物质的方法和观察到的现象
(i)分别取(2)中能产生蓝色沉淀的两种溶液,向其中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成的是______,无沉淀生成的是______.
(ii)分别取少量未检出的溶液,往其中加入NaOH溶液,无明显现象的是______,有刺激性气味气体产生的是______.
正确答案
(1)无水硫酸铜溶于水后溶液变为蓝色,而其它的五种物质在溶解后得到都是无色溶液,所以硫酸铜可以率先被鉴别出来;
故答案为:6种固体全部溶解,5支试管中得到无色溶液,1支试管中得到蓝色溶液;CuSO4;
(2)氯化钡可以和硫酸铜反应生成白色的硫酸钡沉淀,离子方程式为Ba2++SO42-=BaSO4↓;
硫酸铜与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,离子方程式为Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓;
硫酸铜与碳酸钠溶液反应产生蓝色碳酸铜沉淀,反应的离子方程式2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;
所以氯化钡可以被鉴别出来,
故答案为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓、2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑;BaCl2;
(3)(i)分别取(2)中能产生蓝色沉淀的两种溶液,向其中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成的是Na2CO3溶液,无沉淀生成的是NaOH溶液;
故答案为:Na2CO3溶液,NaOH溶液.
(ii) 分别取少量未检出的溶液,往其中加入NaOH溶液,无明显现象的是Na2SO4溶液,有刺激性气味气体产生的是
(NH4)2SO4溶液
故答案为:Na2SO4溶液,(NH4)2SO4溶液.
科学研究发现纳米级的Cu2O可作为太阳光分解水的催化剂。
I.四种制取Cu2O的方法:
(1)火还原法:用炭粉在高温条件下还原CuO。
(2)用葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]还原新制的Cu(OH)2,写出该反应的化学方程式:___。
(3)电解法:反应为2Cu +H2OCu2O+H2↑,则阳极产物是___。
(4)最新研究表明用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2可制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该方法的化学方程式为___ 。
Ⅱ,用制得的Cu2O进行催化分解水的实验。
(1)一定温度下,向2L密闭容器中加入纳米级Cu2O并通入0.10 mol水蒸气,发生反应:
2H2O(g) 2H2(g)+ O2(g) △H=+484 kJ.mol-1,不同时间内产生O2的量如下表:
计算前20 min的反应速率v(H2O)=___;达到平衡时,至少需要吸收___kJ的光能。
(2)用以上四种方法制得的Cu2O在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的速率(v)随时间(t)变化的关系如图所示,下列叙述正确的是___(填序号)。
A.c、d曲线对应方法制得的Cu2O的催化效率相对较高
B.d曲线对应方法制得的Cu2O作催化剂时,水的转化率最高
C.催化效果与Cu2O颗粒的粗细、表面活性等有关
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度
正确答案
I. (2) CH2OH(CHOH)4CHO +2Cu(OH)2CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O
[或CH2OH(CHOH)4CHO +2Cu(OH)2 + NaOHCH2OH ( CHOH)4COONa + Cu2O↓+3H2O]
(3)Cu2O
(4)4Cu(OH)2 +N2 H4 =2Cu2O+ N2 +6H2O
Ⅱ. (1)5.0×10-5 mol.L-1.min -1 ;0. 968
(2)ACD
化学活动课上,三组学生分别用图示甲、乙两装置,探究“NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应”,按表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性良好).观察现象,回答下列问题:
(1)各组反应开始时,________装置中的气球体积先变大,原因是___________________,该装置中反应的离子方程式是___________________________________________。
(2)当试管中不再有气体生成时,三组实验出现不同现象,填写下表的空格。
正确答案
(1)甲因为NaHCO3与盐酸反应的速率大于Na2CO3与盐酸反应的速率 ;HCO3-+H+===H2O+CO2↑
(2)第②组:甲、乙盐酸均过量,n(NaHCO3)>n(Na2CO3),V甲(CO2)>V乙(CO2)
第③组:NaHCO3和Na2CO3均过量,以盐酸为准求产生气体的量,HCO3-~H+~CO2↑,
CO32-~2H+~CO2↑,V甲(CO2)>V乙(CO2) CO+CO2+H2O===2HCO3-
为了检验淀粉的水解情况,某同学设计了以下三个实验方案,并根据实验现象,得出相应的结论
蓝色
结论:淀粉完全没有水解
色沉淀析出
结论:淀粉完全没有水解
结论:淀粉已经水解完全了
根据上述操作及现象首先回答其结论是否正确,然后简要说明理由,如果三个方案均不合理,请另设计一个方案来证明淀粉已经水解完全了。
(1)方案A__________________________。
(2)方案B__________________________。
(3)方案C__________________________。
(4)你的方案___________________________。
正确答案
(1)结论不正确,如果淀粉只是部分发生水解,未水解的淀粉遇碘(I2)也会呈蓝色
(2)结论不正确,如果淀粉发生水解会生成葡萄糖,但由于水解液没有用NaOH溶液中和,所以加入的新制Cu(OH)2悬浊液会溶于稀硫酸,从而无法氧化葡萄糖,也就无红色沉淀生成
(3)结论不正确,该实验只能证实淀粉已经或正在发生水解,没有证明是否仍有淀粉存在,所以无法证明淀粉是否水解完全
(4)
常温下,为了证明一水合氨是弱电解质,甲、乙、丙三同学分别选用下列试剂进行实验探究.可能用到的试剂是:0.10mol•L-1氨水,0.1mol•L-1CH3COONH4溶液(中性),CH3COONH4晶体,酚酞试剂,pH试纸,蒸馏水等.回答以下问题:
(1)甲用pH试纸测出0.10mol•L-1氨水pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,你认为这一方法______
(填是、否)正确,说明你的理由是______.
(2)乙取出10mL0.10mol•L-1氨水,用pH试纸测出其pH为a,然后用蒸馏水稀释至1000mL,再用pH试纸测出其pH为b,若要确认一水合氨是弱电解质,则a、b值应满足的关系是______(用等式或不等式表示).
(3)丙取出10mL0.10mol•L-1氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入CH3COONH4晶体少量,观察到的现象是______,你认为这一方法______(填能、否)证明一水合氨是弱电解质.
正确答案
(1)如果一水合氨是强碱,0.10mol•L-1氨水C(H+)=,pH为13,实际上溶液的pH=10<13,所以一水合氨是弱碱,
故答案为:是,若为强碱,则pH=13;
(2)若是强碱,稀释100倍,pH减小2个单位,由于是弱碱,稀释的过程中,会部分电离,即C(OH-)变化的幅度变小,pH减小幅度小于2个单位,则有a-2<b,且b<a;
故答案为:a-2<b<a;
(3)向氨水中加入氯化铵后,如果一水合氨是弱电解质,则抑制氨水的电离,溶液中氢氧根离子浓度降低,溶液的碱性减弱,则溶液的颜色变浅,则说明氨水存在电离平衡,
故答案为:溶液颜色变浅;能.
为确定HCl、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,某同学设计了如图所示的装置,一次实验即可达到目的(不必选其他酸性物质)。请据此回答
(1)锥形瓶中装某可溶性正盐溶液,分液漏斗所盛试剂应为_______________。
(2)装置B所盛的试剂是___________,其作用是________________。
(3)装置C所盛试剂是____________,C中反应的离子方程式是___________________。
正确答案
(1)盐酸
(2)饱和NaHCO3溶液;除去挥发出的HCl气体
(3)Na2SiO3溶液;SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3(胶体)+CO32-
为分析某县城的空气质量情况,某校化学研究性学习小组的同学拟实验测定该县城空气中SO2的含量。
(1)检验SO2可选用________试液。
(2)SO2与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。该反应的现象是____________,SO2在该反应中显______(填“氧化”或“还原”)性。
(3)该小组的同学拟用下图所示装置运用(2)中的反应原理定量分析空气中SO2的含量
注:气体流速管是用来测量单位时间内通过气体的体积的装置
①装置中棉花的作用是________________,通入空气前应进行的实验操作是________________;
②该实验中需要知道的数据除气体流速、酸性KMnO4溶液的体积外还有____________________。
正确答案
(1)品红
(2)紫色溶液褪色;还原
(3)①防止固体颗粒进入KMnO4溶液;检查装置的气密性;②酸性KMnO4溶液的浓度
课外活动小组进行下列三组实验如下图。
(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)作为课外活动小组成员,根据实验及现象的分析、比较,归纳出的结论有(至少答3条):
①______________________________________。
②______________________________________。
③______________________________________。
④______________________________________。
⑤______________________________________。
正确答案
(1)第一组:①②;第二组:③④⑤⑥;第三组:⑦⑧;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固体溶解,得到蓝色的溶液;CuO+2H+=Cu2++H2O
⑤镁条溶解,产生大量气体;Mg+2H+=Mg2++H2↑
⑧产生白色沉淀;Ba2++SO42-=BaSO4↓
(3)①酸能跟某些金属氧化物反应
②酸能跟某些盐反应
③酸能跟多种活泼金属反应
④酸并不能跟所有金属反应
⑤酸与不同活泼金属反应时速率不同
请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。
(1)在图2中,A表示由长颈漏斗和锥形瓶组成的气体发生器,请在A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置、连接胶管及尾气处理部分不必画出,需要加热的仪器下方用△标出),按气流方向在每件仪器下方标出字母B,C……;其他可选用的仪器(数量不限)简易表示如图1;
(2)根据方框中的装置图,填写该表
(3)有人对气体发生器作如下改进:在锥形瓶中放入一小试管,将长颈漏斗下端插入小试管中。改进后的优点是_____________________________________。
(4)验证CO的方法是_________________________________。
正确答案
(1)
(2)
(3)可以通过控制加酸的量,来控制气体产生的快慢;同时小试管中充满盐酸,可以起到液封的作用,防止反应剧烈时气体经漏斗冲出
(4)点燃气体,火焰呈监色,再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上,烧杯内壁的石灰水变浑浊
化学学习小组为测定某补血剂中硫酸亚铁的含量进行了以下探究:
【查阅资料】本品为糖衣片,除去糖衣后显淡蓝绿色,主要成分硫酸亚铁( FeSO4·7H2O)。
【实验步骤】取本品10片,在适当的条件下配成100mL溶液,分别准确量取20mL溶液,用下列两种方法进行实验:
方法一:用一定物质的量浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定。
方法二:加过量H2O2溶液,然后再加入过量NaOH溶液,得红褐色沉淀,将沉淀过滤并充分加热得红棕 色固体,称量该固体的质量。
请回答下列问题:
(1)方法一中,配制一定物质的量浓度的酸性高锰酸钾溶液时,所需要的玻璃仪器除量筒,玻璃棒、胶头滴管、烧杯外还有________________。
(2)方法二中,加过量H2O2溶液的目的是___________________。有的同学认为使用氯气也能达到此目的,和使用氯气相比,用H2O2溶液的好处是____________________。
(3)在方法一中,若每消耗1mL酸性高锰酸钾溶液相当于0.152g FeSO4,则该溶液中高锰酸钾的物质的量浓度是_______________。在方法二中,若称得红棕色固体的质量为ag,则每片补血剂含FeSO4______g。
正确答案
(1)容量瓶
(2)使Fe2+完全氧化成Fe3+;无污染
(3)0.2mol/L;0.95a
锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题:某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、炭粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究,设计实验流程如图
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为________________。
(2)第③步反应的离子方程式是________________。
(3)第④步反应后,过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有____________若过滤时发现滤液中有少量浑浊,从实验操作的角度给出两种可能的原因_______________、________________。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g,第③步反应中加入20. 0 mL 3.0mol/L的H2SO4溶液。假设正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3,则至少有_______gNa2CO3参加了反应。
正确答案
(1)Al(OH)3
(2)4LiMn2O4+O2+4H+=4Li+ +8MnO2+2H2O
(3)漏斗、玻璃棒、烧杯;滤纸破损;滤液超过滤纸边缘(答案合理即可)
(4)6.4
如图所示,此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。
(1)实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
(2)简述生成Fe(OH)2的操作过程__________。
(3)实验完毕,打开b处活塞,放入一部分空气,此时B瓶中发生的反应为______________。
(4)下列各图示中_____能较长时间看到Fe(OH)2白色沉淀。
正确答案
(1)打开
(2)关闭活塞a,使FeSO4溶液压入B中进行反应
(3)4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (4)①②④
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