- 研究型实验
- 共4868题
(1)某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠,你认为他的判断合理吗?_______简要说明你的理由:
____________________________
(2)该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成,拟使用下列装置进行实验
装置中B中的试剂为_______,其作用是______________D中的药品为_______,其作用是______________
(3)为确认SO2和Na2O2反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作按顺序排列是
______________(填序号)
A.用带火星的细朩条靠近U形管口,观察细朩条是否着火燃烧
B.将C装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成
D.在配成的溶液中先加入盐酸酸化,再加入氯化钡溶液,观察是否有气泡或沉淀生成
正确答案
(1)合理;由于过氧化钠具有强氧化性,能将+4价硫元素氧化为+6价,而生成硫酸钠
(2)浓硫酸;用于干燥SO2气体;碱石灰;防止水蒸气进入C中与Na2O2反应生成O2,同时吸收过量
SO2气体,有利于氧气的检验和防止污染空气
(3)ABD
某校学生课外活动小组的同学设计如下图所示实验装置,用来验证一氧化碳具有还原性。回答下列问题
(1)装置B中最适宜的试剂是_______________,其作用是_______________
(2)装置C的作用是_______________,若实验中没有装置C,则不可以证明具有还原性,原因是:______________________________
(3)装置D中黑色固体为_______________,反应的化学方程式为_______________
(4)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______________________________
(5)若要根据装置F中出现的现象确认一氧化碳具有还原性,应在上图装置_______与_______之间连接下图中的_______装置(填序号)。
正确答案
(1)饱和碳酸氢钠溶液;除去CO2混有的HCl
(2)干燥CO2;C和H2O反应生成的H2也能还原氧化铜
(3)C;CO2+C2CO
(4)E中黑色固体变红;CO+CuOCu+CO2
(5)D;E;②
氨基磺酸(H2NSO3H)是一元固体强酸,溶于水和液氨,不溶于乙醇.在工业上用作酸性清洗剂、阻燃剂、磺化剂.用尿素[CO(NH2)2]和发烟硫酸(溶有SO3的硫酸)为原料合成氨基磺酸的路线如下:
(1)重结晶用10%~12%的硫酸作溶剂而不用水作溶剂的原因是______.
(2)“磺化”步骤中所发生的反应为:
①CO(NH2)2(s)+SO3(g)⇌H2NCONHSO3H(s)△H<0
②H2NCONHSO3H+H2SO4⇌2H2NSO3H+CO2↑
“磺化“过程应控制反应温度75~80℃,若温度高于80℃,氨基磺酸的产率会降低,原因是______.
(3)测定产品中氨基磺酸纯度的方法如下:称取7.920g产品配成l000mL待测液,量取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入2mL 0.2mol•L-1稀盐酸,用淀粉碘化钾试剂作指示剂,逐滴加入0.080mol•L-1NaNO2溶液,当溶液恰好变蓝时,消耗NaNO2溶液25.00mL,此时氨基磺酸恰好被完全氧化成N2,NaNO2的还原产物也为N2.
①写出氨基磺酸与NaNO2溶液反应的化学方程式______.
②产品中氨基磺酸的质量分数为______.
(4)以酚酞为指示剂,用NaOH进行酸碱中和滴定也能测定产品中氨基磺酸的纯度,测定结果通常比NaNO2法偏高,原因是氨基磺酸中混有______杂质.
正确答案
(1)反应H2NCONHSO3H+H2SO4⇌2H2NSO3H+CO2↑是可逆反应,硫酸浓度增大,平衡向正反应方向移动,所以能抑制氨基磺酸的溶解,
故答案为:氨基磺酸在硫酸溶液中的溶解度比在水中的溶解度小;
(2)温度越高,三氧化硫气体逸出速率加快,且CO(NH2)2(s)+SO3(g)⇌H2NCONHSO3H(s)是放热反应,升高温度,平衡向逆反应方向移动,从而抑制氨基磺酸的产率,
故答案为:温度高,SO3气体逸出加快,使反应①转化率降低.温度高,反应①平衡向逆反应方向移动;
(3)①氨基磺酸与NaNO2溶液反应的化学方程式:H2NSO3H+NaNO2=NaHSO4+N2↑+H2O,故答案为:H2NSO3H+NaNO2=NaHSO4+N2↑+H2O;
②当溶液变蓝色时,说明H2NSO3H恰好完全反应,氨基磺酸和亚硝酸钠的反应方程式为:H2NSO3H+NaNO2=NaHSO4+N2↑+H2O,
根据方程式知,n (H2NSO3H)=n(NaNO2)=25.00×l0-3×0.08000 mol•L-1=2.000×l0-3 mol,
ω(H2NSO3H)=×100%=98.0%,
故答案为:98.0%;
(4)用氢氧化钠测定氨基磺酸的纯度,测定结果通常比NaNO2法偏高,说明还有其它物质和氢氧化钠反应,能和氢氧化钠反应的物质是硫酸,故答案为:硫酸.
某元素最高价氧化物的化学式是RO2,已知其气态氢化物中含氢25%.
(1)计算R的相对原子质量;
(2)写出R最高价氧化物对应的水化物的化学式,并设计一个实验方案证明其酸性比盐酸弱.
正确答案
(1)在RO2中R呈+4价,则在氢化物中呈-4价,即氢化物是RH4,可得:×100%=25%,
故R的相对原子质量为:12,
故答案为:12;
(2)某元素最高价氧化物的化学式是RO2,R最高正价为+4,相对原子质量为12的元素是碳元素,则碳的最高价氧化物对应的水化物即碳酸的化学式是 H2CO3;根据强酸制弱酸的原理,盐酸能和石灰石反应,生成的碳酸不稳定能分解生成水和二氧化碳,方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,该无色气体能使澄清石灰水变浑浊,
故答案为:R最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2CO3;实验方案:往石灰石滴加稀盐酸,产生大量气泡,该无色气体能使澄清石灰水变浑浊,则为二氧化碳气体,根据强酸制弱酸的原理可得碳酸的酸性比盐酸弱;
I.某校化学学习小组为了探究草酸(H2C2O4)的化学性质,设计了如下实验:
小组成员在做草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应实验时发现,溶液褪色先慢后快。
(1)上述H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程为 。
(2)为了探究此反应速率由小变大的原因,甲同学做了如下实验(表中“一”表示未加入该试剂)。
甲同学由此能够得出结论:
II.乙同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”, 决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量。进一步查阅资料得知,草酸(H2C2O4)是酸性强于醋酸的二元弱酸,对应的钙盐(CaC2O4)不溶于醋酸,能溶于强酸。
(1) 欲准确测定菠菜中草酸盐含量,回答有关问题:
①操作:取m g菠菜样品,将其中草酸盐转化为 CaC2O4 沉淀分离出来,用盐酸溶解后,溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液。每次移取25.00mL该溶液,用0.0100mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,滴定实验重复操作2 —3次。平均消耗标准溶液V mL。
②计算:菠菜中草酸盐(以C2O42-计)的质量分数为 。(只列式不计算,已知:C2O42-的的摩尔质量为88 g•mol-1)
③讨论:用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液结果可能偏高,原因是 。
正确答案
I.(1)5H2C2O4+2MnO4‾+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)随着草酸溶液与高锰酸钾溶液反应的进行,生成了Mn2+,Mn2+作为该反应的催化剂,可以加快化学反应速率。
II.(1)②
③菠菜中还含有其他还原性物质,能与KMnO4反应
试题分析:I.(1)高锰酸钾溶液具有氧化性,能氧化草酸为二氧化碳,依据原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(2)图表中高锰酸钾溶液加热,褪色时间较长,加入少许硫酸锰速率增大较快,反应需要的时间缩短,Mn2+起到催化作用,加入稀硫酸褪色时间缩短,说明生成的锰离子对分解起了催化作用。
II.(1)②依据反应的离子方程式计算,设草酸物质的量为x:
5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
5 2
x 0.0100mol/L×v×10-3L
可得菠菜中草酸盐(以C2O42-计)的质量分数为
③用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液中可能含有其他还原性物质会消耗高锰酸钾,导致结果可能偏高。
用Na2CO3沉淀CaCl2溶液中的钙离子,如何检验Ca2+已经沉淀完全______.
正确答案
CaCl2和Na2CO3反应生成碳酸钙和氯化钠,Na2CO3已过量则氯化钙无剩余,可以取向反应后的上层溶液少许,再加入Na2CO3溶液,若不产生白色沉淀,则可确认Na2CO3已过量,或取上清液加入盐酸,如产生气泡,说明碳酸根离子过量,Ca2+已经沉淀完全,也可加入氯化钙,如生成沉淀,也可说明碳酸根离子过量,Ca2+已经沉淀完全,
故答案为:沉淀反应后,用试管取出上层清液,再加入Na2CO3溶液,若产生白色沉淀,则可确认Na2CO3已过量.
某学生取纯净的Na2SO3•7H2O 50.00g,在密闭容器中经6000C以上的强热至恒重,分析及计算表明,恒重后的样品质量相当于无水亚硫酸钠的计算值,而且各元素的组成也符合计算值,但将它溶于水,却发现溶液的碱性大大高于同时配制的亚硫酸钠溶液.经过他的实验和思考,这位同学解释了这种反常现象.
(1)他将恒重后的样品溶于水配成溶液,为加速溶解,可采取______的措施,观察发现样品全部溶解,溶液澄清.
(2)取少量(1)中所配溶液,加入足量的用______ (填一种酸)酸化的氯化钡溶液有白色沉淀,说明产物中含有______(填离子符号).
(3)另取少量(1)中所配溶液于试管中,滴加少量盐酸,看到气泡产生,通过______方法闻到臭鸡蛋气味,说明生成______气体,写出生成该气体的离子反应方程式:______;同时发现溶液变浑浊,原因是:(用离子方程式表示)______.
(4)根据以上实验,该同学经分析解释了以上实验中的反常现象,请你用一个化学方程式表示:______.这一反应在上述实验中______(填“是”或“否”)能确定反应完全.
正确答案
(1)加速固体的溶解,可用搅拌或加热的方法,故答案为:搅拌或加热;
(2)检验是否有SO42-,应先加入盐酸,如无现象,然后加入氯化钡溶液观察是否有沉淀生成,故答案为:盐酸;SO42-;
(3)硫化氢有毒,闻气体时应在瓶口用手轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔,即招气入鼻的方法,
硫化氢气体有臭鸡蛋气味,生成H2S气体的离子反应方程式为S2-+2H+=H2S↑,SO32-可与S2-发生氧化还原反应生成单质硫,反应的离子方程式为SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O,
故答案为:招气入鼻;H2S;S2-+2H+=H2S↑;SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O;
(4)由题意可知亚硫酸钠分解生成硫酸钠和硫化钠,反应的方程式为4Na2SO3=3Na2SO4+Na2S,由(3)可知,亚硫酸钠没有完全分解,故答案为:4Na2SO3=3Na2SO4+Na2S;否.
一定量的铁粉在氯气中充分燃烧后,将所得固体完全溶于稀盐酸,制得溶液A。
(1)铁在氯气中燃烧的化学方程式是__________________________。
(2)推测A中可能含有的金属阳离子:①;③_____________。
甲同学为探究溶液的组成,实验如下:
(3)乙同学继续探究溶液A的组成。
查阅资料:
实验过程:另取少量溶液A于试管中,逐滴加入酸性溶液,充分振荡,
紫色褪去。 实验结论:_____________(填字母序号)。
a. 可能有 b. 可能无
c. 一定有
根据你选择的实验结论,简述理_____________________________________________。
正确答案
(1)
(2)均有
(3)ab;、
已知:
①FeS不溶解于水;
②实验室制取H2S、SO2气体的原理是:
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;
③硫化氢与二氧化硫气体相遇会发生反应:2H2S+SO2=3S↓+2H2O。
根据下图中A~D的实验装置和试剂进行实验,回答下列问题:
(1)装置A是由双孔塞、玻璃导管及 和 组装起来的。
(2)组装一套制取SO2气体的装置,并证明SO2既有氧化性、又有还原性和漂白性。
①按实验装置连接顺序,把a→f各导管口连接起来,正确的顺序有 。
A.befcda B.adcefb C.acdfeb D.acdefb
②若C装置中的溶液为 ,反应后该溶液变为无色,说明SO2具有还原性;
③若C装置中的溶液为 ,反应后该溶液变为无色,说明SO2具有漂白性;
④当D中产生 现象时,说明SO2具有氧化性;
(3)D装置烧杯中NaOH溶液的作用 。
正确答案
(1) 分液漏斗;圆底烧瓶
(2) ①AB;②KMnO4溶液或溴水、碘水等;③品红溶液;④有淡黄色固体析出
(3) 吸收未反应的H2S或SO2气体,以免污染空气
利用下图装置加入适当试剂可完成某些探究实验,并得出相应实验结论。某探究小组进行某次探究实验所用试剂或所得结论列于表中,2KMnO4 +16HCl(浓)=2KCl + 2MnCl2+5Cl2↑+ 8H2O 。请回答:
⑴表中试剂①的名称是 ______ ,试剂②的化学式是 ________ 。
⑵请你根据上述实验装置再设计一个实验,比较两种物质的某种性质的强弱,并将选择的试剂、丙中的现象以及根据实验现象得出的实验结论填入下表。(设计的实验中不能再用氧化还原反应来验证氧化性顺序或还原性顺序)(所填的试剂要写名称)
正确答案
⑴①浓盐酸 , ②NaBr或KBr溶液。
⑵
“答案不唯一”
氧化铜有多种用途,如作玻璃着色剂,油类脱硫剂等,为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
(1)制备氧化铜
工业CuSO4CuSO4溶液
CuSO4·5H2O
……
CuO
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。操作是_____________ 。
②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是:滴加H2O2溶液,稍加热:Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。滴加H2O2的目的是__________ ,加入Cu2(OH)2CO2粉末的目的是__________ 。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O,操作是将CuSO4·5H2O 溶液加热蒸发至有晶膜出现时,停止加热,_____________,水浴加热烘干。 采用水浴加热的原因是________________ 。
(2)探究氧化铜性质
①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3% H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是____________ 。
②为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器除导管、橡皮塞、水槽外还必须有__________ 。
正确答案
(1)①加适量水溶解,搅拌、过滤
②将Fe2+氧化为Fe3+ ;调节溶液的酸性,使Fe3+ 水解全部转化为Fe(OH)3沉淀 ;
③冷却结晶 ;防止CuSO4·5H2O晶体分解
(2)①CuO对H2O2的分解有催化作用
②量筒、秒表(或计时器、手表)
资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的化学式是 ________;碱石灰的作用是 _____________。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热:
①氨催化氧化的化学方程式是______________ ;试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是________________ ;
②停止反应后,立即关闭B中两个活塞。一段时间后,将试管浸入冰水中,试管内气体颜色变浅,请结合化学方程式说明原因 ___________________。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别从a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气:
①两气体通入的先后顺序是 ________________。 其理由是__________________。
②氨气燃烧的化学方程式是_______________________ 。
正确答案
(1)①(NH4)2CO3[或NH4HCO3];
②吸收水和二氧化碳
(2)①4NH3+5O2 4NO+6H2O ;2NO+O2====2NO2 ;、
②2NO2(气) N2O4(气)+热量,降低温度使平衡正向移动,部分红棕色NO2转化为无色N2O4。
(3)①先通入O2,后通入NH3;若先通氨气,氨在空气中不能点燃,逸出造成污染;
②4NH3+3O2 2N2+6H2O
氧化铜有多种用途,如作玻璃着色剂,油类脱硫剂等,为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
(1)制备氧化铜
工业CuSO4CuSO4溶液
CuSO4·5H2O
……
CuO
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。操作是_____________ 。
②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是:滴加H2O2溶液,稍加热:Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶夜pH=3.5的原因是___________ 。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O,操作是____________ ,过滤,水浴加热烘干。水浴加热的特点是______________ 。
(2)探究氧化铜性质
①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3% H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是____________ 。
②为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器有______________ 。
正确答案
(1)①溶于水,过滤。
②在此条件下Fe3+被沉淀并保证Cu2+不被沉淀。
③小心蒸发浓缩后,冷却结晶; 加热温度不会超过100℃,加热温度改变较缓慢
(2)①CuO对H2O2的分解反应有催化作用。
②盛满水的洗气瓶(或量气瓶)、量筒、导气管。
如图所示实验装置用于验证某些物质的性质。在试管A中装入足量的固体NaHCO3,D为固定蚊香的硬纸片。试回答下列问题
(1)在A试管内发生反应的化学方程式是_________________________
(2)B装置的作用是_______________
(3)在双球干燥管内发生反应的化学方程式为______________________
(4)双球干燥管内观察到的实验现象是____________ 上述实验现象说明______________
(5)若将干燥管内的Na2O2换成Na2O,则双球干燥管内观察到的实验现象是_______________
正确答案
(1)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(2)吸收气体中的水蒸气(干燥CO2)
(3)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(4)淡黄色的Na2O2逐渐转变为白色粉末,点燃的蚊香燃烧更加剧烈;Na2O2能与CO2反应,生成白色粉末状物质和O2
(5)点燃的蚊香逐渐熄灭
下图是检验某物质某项性质的实验装置,打开分液漏斗的旋钮,往双叉试管中慢慢滴入液体b时,a、c两处即有气体M、N产生。已知:M、N分别是R元素的气态氢化物和氧化物,两物质分子中原子个数相等,且每个分子均含有1个R原子,二者的摩尔质量之比为17 :32。
(1)M___________,N____________(填化学式)。
(2)a、c两处分别盛有黑色物质和白色物质,它们可能是___________、__________。B可能是___________试剂。
(3)从双叉试管上部内壁,观察到的现象是___________,原因是________________(用化学方程式表示)。
(4)装置乙的作用是___________,离子方程式是_______________。
正确答案
(1)M :H2S;N:SO2
(2)FeS;Na2SO3;盐酸或稀H2SO4
(3)有淡黄色固体和水滴生成;2H2S+SO2==3S↓+2H2O
(4)吸收过量的H2S或SO2,防止污染环境;H2S+2OH-==S2-+H2O,或SO2+2OH-==SO32-+H2O
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