- 研究型实验
- 共4868题
为了验证铁与水蒸气可以反应，某校化学兴趣小组根据下图所示装置进行实验。
(1)这套装置主要包括水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、 ____等三部分。
(2)仪器A的名称是____。
(3)该装置检验气密性的方法是___。
(4)大试管底部湿棉花的作用是____。
(5)大试管中发生反应的化学方程式为____。
正确答案
(1)检验气体成分
(2)铁架台
(3)将导管下端浸入水中，微热试管，导管口有气泡冒出；冷却，导管口又形成一段水柱，则证明装置气密性良好
(4)受热产生水蒸气
(5)3Fe+4H2O(g)
成熟的苹果中含有淀粉、葡萄糖和无机盐等，某课外兴趣小组设计了一组实验证明某些成分的存在，请你参与并协助他们完成相关实验。
正确答案
(1)Fe2+ (2)碘水；苹果汁呈现蓝色
(3)苹果汁中产生砖红色沉淀
某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出三个可以生成H2的反应：①Zn+盐酸②Na+水③Al+NaOH溶液。请回答下列问题：
(1)写出②、③反应的离子方程式②________________；③________________。
(2)在点燃H2之前必须先进行__________________。
(3)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①③实验获得成功，②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na与H2O的反应速率太快，Na的用量太少。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是_____________。
(4)实验小组查阅钠、苯、水的密度分别为0.97g/mL、0.88g/mL、1.00g/mL，并据此对实验进行了改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢。 原因是________。改进后的实验现象为_________________________________________。
正确答案
(1)2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑；2A1+2OH-+2H2O = 2AlO2-+3H2↑
(2)检验H2的纯度
(3)大块的钠与水反应剧烈，放出大量的热，可能使试管内H2和O2的混合气点燃而爆炸
(4)钠处于苯和水的交界处，钠与水反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止，当钠表面的H2逸出，钠又回落水层，如此反复，钠间歇与水反应
（14分）某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。
a．向广口瓶内注入足量热NaOH溶液，将盛有一定质量的纯铁粉的小烧杯放入瓶中。
b．关闭止水夹，点燃红磷，伸人瓶中，塞好胶塞。
c．待红磷充分燃烧，一段时间后打开分液漏斗旋塞，向烧杯中缓慢滴入一定量的4mol·L－1的稀硝酸，
铁粉完全溶解。
（一）气体产物成分探究
（1）实验前如何检查该装置的气密性？ 。
（2）燃烧红磷的目的是 。
（3）为证明气体产物为NO，步骤c后还缺少的一步主要操作是 。
（二）产物中铁元素价态探究：
（1）提出合理假设：
假设1：产物中只有+2价铁；假设2： ，假设3：产物中既有+2价铁，又有+3价铁。
（2）设计实验方案，验证假设1成立（写出实验操作步骤、现象和结论）： 。
（三）问题讨论
（1）广口瓶中热NaOH溶液的主要作用是 。
（2）若假设3成立，且所得溶液中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：1时，则对应的离子反应方程式为 。
正确答案
（一）（1）关闭止水夹，通过分液漏斗向广口瓶中加水，当水不能顺利滴下时停止加水。观察分液漏斗中水面，若水面不下降，说明装置气密性良好；（2）除去广口瓶内空气中的氧气，避免干扰气体检验；（3）打开止水夹，向瓶内迁入少量空气（或氧气）。
（二）（1）产物中只有+3价铁；（2）取小烧杯中反应后溶液少许，放入一只试管中，滴加KSCN溶液。溶液不显红色，再向其中滴加少量的H2O2溶液，溶液显红色。则证明假设1成立。
（三）（1）实验结束后，热NaOH溶液在充入足量空气（或氧气）的条件下，将瓶中氮的氧化物完全吸收，以防止空气污染；（2）4Fe+12H++3NO3-=3Fe2++Fe3++3NO↑+5H2O
试题分析：（一）（1）实验前检查该装置的气密性的方法是关闭止水夹，通过分液漏斗向广口瓶中加水，当水不能顺利滴下时停止加水。观察分液漏斗中水面，若水面不下降，说明装置气密性良好；（2）燃烧红磷的目的是除去广口瓶内空气中的氧气，避免干扰铁和稀硝酸反应产生的气体检验；（3）为证明气体产物为NO，步骤c后还缺少的一步主要操作是打开止水夹，向瓶内迁入少量空气（或氧气），看气体是否变为红棕色，若变为红棕色，就证明产生了NO，否则没有。（二）（1）假设1：产物中只有+2价铁；假设2：产物中只有+3价铁；假设3：产物中既有+2价铁，又有+3价铁。（2）证明只有+2价铁的实验方案是取小烧杯中反应后溶液少许，放入一只试管中，滴加KSCN溶液。溶液不显红色，再向其中滴加少量的H2O2溶液，溶液显红色。则证明假设1成立。 （三）问题讨论（1）广口瓶中热NaOH溶液的主要作用是将实验结束后，在充入足量空气（或氧气）的条件下，将瓶中氮的氧化物完全吸收，以防止空气污染；（2）若产物中既有+2价铁，又有+3价铁，且所得溶液中n(Fe2+)：n(Fe3+)=3：1时，根据电子守恒可得相应的离子反应方程式为4Fe+12H++3NO3-=3Fe2++Fe3++3NO↑+5H2O。
为了验证“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”及“燃烧产物有中Fe2＋、Fe3＋的存在”。同学们将一根火柴棒塞入一段螺旋状普通细铁丝末端固定；用镊子将铁丝夹住，然后将火柴在酒精灯上点燃，将铁丝由集气瓶口向下慢慢深入，观察现象：
（1）甲同学只发现铁丝红热一下，然后没有现象了。请你分析铁丝没有燃烧的可能原因 （填序号）：
（2）乙同学做了一些准备工作，当铁丝在纯净氧气中燃烧时，火星四射，并有黑色固体生成。现有实验用品：细纯铁铁丝、细含碳铁丝、镁条、细铜丝、集气瓶装的几瓶纯氧、火柴、酒精灯、镊子、砂纸等。请回答：
①你对“没有火焰”的现象，能提出的问题是： ；验证方法是： 。
②为了找出铁丝在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，其假设和对应验证方法是：
。
③如果探究发现只有含碳细铁丝在纯氧中燃烧才出现“火星四射”现象，你分析其原因是： 。
（3）丙某同学为了验证“铁在氧气的燃烧产物中有Fe2＋、Fe3＋的存在”，设计并进行了如下实验：
试回答下列问题：
①试剂1是 ，试剂2是 。
②加入新制氯水后溶液中颜色加深是因为（用离子方程式表示）
。
③该同学猜想血红色溶液一段时间后变为无色溶液的原因是溶液中的+3价铁被还原为+2价铁，你认为该同学的猜想合理吗? 。若你认为不合理，请提出你的猜想 ，并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理，该空不要作答) 。
正确答案
（1）ABCD（填对2个给1分，全对2分）。（2）①是否所有金属在纯氧中燃烧都没有火焰（1分）；取镁条或细铜丝（1分）用同样方法点燃伸入装纯氧的集气瓶，观察是否有火焰（1分）。②若为铁丝中含碳引起的（1分），应取细纯铁铁丝、细含碳铁丝分别在纯氧中点燃观察（1分）；若所有金属丝在纯氧中燃烧都会火星四射（1分），则应同时取上述几种金属丝用砂子将表面打磨后分别在纯氧中燃烧观察现象（1分）。③（1分）燃烧时炭粒生成的气体CO2在熔融液态铁中形成气泡而炸裂。（3）①稀盐酸或硫酸（1分）；KSCN溶液（1分）；②2Fe2＋＋C12＝2Fe3＋＋2C1－、Fe3＋＋SCN－＝[Fe(SCN)]2＋；（2分）；③不合理（1分）；猜想是[Fe(SCN)]2＋离子中的SCN－被过量的氯水氧化（2分）；设计的实验为在褪色后溶液加入FeCl3溶液，仍不变红色（或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液，变红色）（1分）。
（1）可首先从燃烧的条件探索，氧气的量不足或温度未达到着火点，其次从铁丝的本身考虑，结合金属镁铝的表面的氧化物薄膜的缘故。故ABCD都有可能。（2）没有火焰是否所有金属在纯氧中燃烧都没有火焰，可取活泼性相近的镁条或常见的细铜丝用同样方法点燃伸入装纯氧的集气瓶，观察是否有火焰来验证。“火星四射”同于爆炸，可能是铁丝中含碳燃烧产生的CO2所致，故应取细纯铁铁丝和细含碳铁丝分别在纯氧中点燃观察分析。（3）所加的试剂1应能溶解铁的氧化物且不能将其中的物质氧化，则只能取稀盐酸或稀硫酸，而不能用氧化性的酸。加入试剂2后溶液变为血红色，则由于其中含有Fe3+，故应加入的含有SCN-的溶液，如KSCN溶液。滴加氯水溶液颜色加深，是由于发生了反应：2Fe2＋＋C12＝2Fe3＋＋2C1－、Fe3＋＋SCN－＝[Fe(SCN)]2＋，[Fe(SCN)]2＋浓度增大。猜想是[Fe(SCN)]2＋离子中的SCN－被过量的氯水氧化；设计的实验为在褪色后溶液加入FeCl3溶液，仍不变红色或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液，变红色。
如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。
资料一 石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。
资料二 石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。
某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。
(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为__________________，
为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_________________，
装置中较长导管的作用是_____________________。
(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了______。
(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了________________。
(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是_______________。
(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式________________。
(6)石油裂化的重要意义是_____________。
正确答案
(1)从下往上，从左往右 检查装置的气密性 导气和冷凝气体
(2)裂化生成了碳原子数大于4的烃
(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃
(4)不能，因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应
(5)C20H42C10H22＋C10H20
(6)可提高石油产品中轻质燃油，特别是汽油的产量和质量
仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左到右的原则，装入药品之前要检查装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；试管Ⅱ中有液体生成，说明生成4个碳原子数以上的烃，因为常温、常压下，4个碳原子数以上的烃大都呈液态，试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色说明生成常温、常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。
如何从石油中获得更多的轻质燃油一直是化学家探索的课题，将石油分馏得到的重油进行裂化可以获得更多的轻质燃油。
资料一 石蜡是含有20～30个碳原子的烷烃的混合物，常温下呈固态。
资料二 石油催化裂化中通常使用Al2O3作催化剂。
某研究性学习小组在实验室中模拟石油的催化裂化，装置如图：实验过程中可观察到烧瓶中固体石蜡先熔化，试管Ⅱ中有少量液体凝结，试管Ⅲ中酸性高锰酸钾溶液褪色，实验后闻试管Ⅱ中液体气味，具有汽油的气味。
(1)该装置仪器连接的顺序应遵循的原则为__________________，
为保证实验成功，实验前必须进行的操作是_________________，
装置中较长导管的作用是_____________________。
(2)试管Ⅱ中少量液体凝结说明了______。
(3)试管Ⅲ中溶液褪色说明了________________。
(4)能否用试管Ⅱ中的液体萃取溴水中的溴，理由是_______________。
(5)写出二十烷裂化得到癸烷和癸烯的化学方程式________________。
(6)石油裂化的重要意义是_____________。
正确答案
(1)从下往上，从左往右 检查装置的气密性 导气和冷凝气体
(2)裂化生成了碳原子数大于4的烃
(3)裂化生成了碳原子数小于5的烯烃
(4)不能，因为裂化产物中有烯烃，易与溴发生加成反应
(5)C20H42C10H22＋C10H20
(6)可提高石油产品中轻质燃油，特别是汽油的产量和质量
仪器连接的顺序应遵循从下往上，从左到右的原则，装入药品之前要检查装置的气密性。依据石油分馏工业的分馏塔原理，设置了长导管，其作用除导气外，兼起冷凝气体的作用；试管Ⅱ中有液体生成，说明生成4个碳原子数以上的烃，因为常温、常压下，4个碳原子数以上的烃大都呈液态，试管Ⅲ中酸性KMnO4溶液褪色说明生成常温、常压下呈气态的5个碳原子数以下的烯烃；由于裂化产物中有烯烃生成，易与溴发生加成反应，所以不能用来萃取卤素单质；从以上变化可以看出，石油裂化的主要目的是为了获得更多的轻质燃油，特别是提高汽油的产量和质量。
某化学兴趣小组在学习“硫酸盐的某些性质和用途”中，进行了如下实验探究：
【实验一】检验(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O溶液中含有的阳离子。
（1）在下表中写出操作步骤和实验现象：
限选试剂：新制氯水、1mol/LH2SO4溶液、0.1mol/L KSCN溶液、NaOH浓溶液、浓盐酸、1mol/LNa2CO3溶液
【实验二】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数：
查阅资料得知：工业上用电解KHSO4饱和溶液可制取一定浓度的H2O2。兴趣小组进行下列实验测定H2O2的质量分数。已知：2MnO4－+5H2O2+6H＋= 2Mn2＋+8H2O+5O2↑
操作①：取5.00 mL H2O2溶液(密度为1.00 g/mL)置于锥形瓶中加水稀释，再加稀硫酸酸化；
操作②：用0.1000 mol/L KMnO4溶液滴定；
操作③：用同样方法滴定，四次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL、22.00 mL。
回答下列问题：
（2）操作②中，开始滴入KMnO4溶液时反应速率很慢，随着KMnO4溶液滴入反应速率显著加快，最有可能的原因______________________。
（3）滴定时盛装KMnO4溶液应选取的仪器是 （填序号）。
A．50mL酸式滴定管 B．50mL碱式滴定管
C．25mL酸式滴定管 D．25mL碱式滴定管
（4）在上述实验中，下列操作会造成测定结果偏高的有 （填序号）。
A．锥形瓶用待测液润洗
B．量取 H2O2溶液的滴定管用蒸馏水洗净，未用H2O2溶液润洗
C．滴定速度过快，又未摇匀，停止滴定后发现紫红色褪去
D．滴定前读数时平视，滴定终点读数时仰视
（5）分析数据，计算H2O2溶液中溶质的质量百分含量为___________（保留三位有效数字）。
正确答案
（共17分）
（1）（每空2分，共8分）
（2）反应中生成的 Mn2＋具有催化作用 (2分)
（3）C (2分)； （4） AD (2分)； （5）3.40% （3分）
试题分析：（1）从题给试剂和铁离子、亚铁离子的性质设计步骤I的方案，亚铁离子具有还原性，遇KSCN溶液不变红，新制氯水可以将亚铁离子氧化，生成的铁离子遇KSCN溶液变红，因此取少量待测溶液于试管中，先滴加几滴0.1mol/L KSCN溶液，再滴加适量的新制氯水，振荡，开始时无明显现象，然后溶液呈红色，说明溶液中含有Fe2+；根据铵根离子的性质设计步骤II的方案，铵根离子与强碱溶液混合加热时生成氨气，氨气与氯化氢气体混合时产生大量的白烟，氨气可用蘸有浓盐酸的玻璃棒检验，因此取少量待测溶液于试管中，滴加适量NaOH浓溶液，加热，将蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口，若溶液中产生气泡、管口产生白烟，说明溶液中含有NH4+；（2）根据外界条件对反应速率的影响规律，刚滴定时浓度最大，反应速率慢，说明不能用浓度、压强解释，由于该反应的反应热未知，也不宜用温度解释，排除之后只有用催化剂解释反应速率先慢后快的原因，即反应中生成的 Mn2＋具有催化作用；（3）酸性高锰酸钾溶液具有腐蚀橡胶中碳碳双键的性质，因此只能用酸式滴定管盛装高锰酸钾溶液，由于每次滴定都消耗20mL酸性高锰酸钾溶液，25mL规格的酸式滴定管最接近20mL，可以减少误差，因此C选项正确；（4）锥形瓶用待测液润洗，就会使消耗的酸性高锰酸钾溶液体积增大，导致测定结果偏大，故A选项错正确；量取双氧水的滴定管未润洗，其中的蒸馏水能稀释加入的双氧水，就会使消耗的酸性高锰酸钾溶液体积减小，导致测定结果偏低，故B选项错误；滴定速率过快，未摇匀，停止滴定后紫红色褪去，说明消耗高锰酸钾溶液偏少，导致测定结果偏低，故C选项错误；滴定管上小刻度在上，大刻度在下，二者之差就是消耗标准酸性高锰酸钾溶液的体积，若前读数正确，仰视导致后读数偏大，就会使消耗酸性高锰酸钾溶液体积增大，导致测定结果偏高，故D选项正确；（5）先处理酸性高锰酸钾溶液体积的数据，将异常数据（22.00mL）舍去；再用正常数据求酸性高锰酸钾溶液的平均体积，即(20.00+19.98+20.02)mL/3=20.00mL；然后计算每次滴定消耗高锰酸钾或高锰酸根离子的物质的量，即n(MnO4－)=c•V=0.1000mol/L×20.00×10—3L；由于反应2MnO4－+5H2O2+6H＋= 2Mn2＋+8H2O+5O2↑中过氧化氢与高锰酸根离子的系数之比等于物质的量之比，则5.00mL待测液中n(H2O2)=5n(MnO4－)/2=0.1000mol/L×20.00×10—3L×5/2；接着根据m=n•M求过氧化氢的质量、m=ρ•V 求双氧水溶液的质量，即前者为0.1000mol/L×20.00×10—3L×5/2×34g/mol，后者为1.00g/mL×5.00mL；最后根据溶质的质量除以溶液的质量求溶质的质量分数，即（0.1000mol/L×20.00×10—3L×5/2×34g/mol）/（1.00g/mL×5.00mL）×100%=3.40%（保留三位有效数字）。
某校化学兴趣小组设计了图示实验装置（图中省略了夹持仪器）来测定某铁碳合金中铁的质量分数，并探究铁与浓硫酸的反应。
⑴ m克铁碳合金中加入过量浓硫酸，未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是
①常温下碳与浓硫酸不反应；② ___________________ 。
⑵写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 ______________________ 。
⑶B中的现象是： _______________________________________ ；
C的作用是： ___________________ _______________________ 。
⑷待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下E并称重，E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为 _____________ (写表达式)。
(5)反应一段时间后，用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:
Ⅰ:只含有Fe3+；Ⅱ:只含有Fe2+；Ⅲ: 。
验证Ⅲ的实验方法是 。
正确答案
⑴ 常温下Fe遇浓硫酸发生钝化 ⑵ C + 2H2SO4(浓) ＝ CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O
⑶ 品红溶液褪色，或“颜色变浅” 除尽反应产物中的SO2气体
⑷ （11m－3b）/11m
⑸既有Fe3+又有Fe2+
取试样少许于试管中，先滴加少量的KSCN溶液，振荡后溶液显红色证明有Fe3+ ；再取试样少许于另一支试管中，滴加少量的酸性KMnO4溶液，若浅红色褪去，证明溶液中含有Fe2+。
试题分析：常温下，铁遇浓硫酸发生钝化，炭与浓硫酸不反应；加热时，铁与过量浓硫酸生成硫酸铁、二氧化硫和水、炭与浓硫酸生成二氧化碳、二氧化硫和水。二氧化硫使品红褪色，酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，浓硫酸干燥二氧化碳，二氧化碳被碱石灰吸收，由C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O得n(C)=n(CO2)=b/44mol，所以炭的质量分数为3b/11m，铁的质量分数为（11m－3b）/11m。反应一段时间后，A中的金属阳离子可能有Fe2+或Fe3+或Fe2+和Fe3+，检验A中存在Fe3+可用KSCN溶液，检验A中存在Fe2+可用酸性高锰酸钾溶液，Fe2+能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
点评：本题实验装置须改进，因E中的碱石灰能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，所以应在E后再连一个E 装置，减少误差。
(10分)金矿开采、冶炼和电镀工业会产生大量含氰化合物的污水，其中含氰化合物以HCN、CN -和金属离子的配离子M(CN)nm-的形式存在于水中。测定污水中含氰化合物含量的实验步骤如下：
①水样预处理：水样中加入磷酸和EDTA，在pH＜2的条件下加热蒸馏，蒸出所有的HCN，并用NaOH溶液吸收。
②滴定：将吸收液调节至pH＞11，以试银灵作指示剂，用AgNO3标准溶液滴定
Ag++2CN - ="=" [Ag(CN)2] -
终点时，溶液由黄色变成橙红色。
根据以上知识回答下列问题：
（1）水样预处理的目的是 。
（2）水样预处理的装置如右图，细导管插入吸收液中是为了 。
（3）蒸馏瓶比吸收液面要高出很多，其目的是 。
（4）如果用盐酸代替磷酸进行预处理，实验结果将 (填“偏高”、“无影响”或“偏低”)。
（5）准确移取某工厂污水100mL，经处理后用浓度为0.01000mol·L-1的硝酸银标准溶液滴定，终点时消耗了21.00mL。此水样中含氰化合物的含量为 mg·L-1（以CN-计，计算结果保留一位小数）。
正确答案
（1）将含氰化合物全部转化为CN –
（2）完全吸收HCN，防止气体放空
（3）防止倒吸
（4）偏高
（5）109.2
（1）根据题给信息，污水预处理的目的是将各种形态含氰化合物转化为可以测定的HCN。
（2）为了保证生成的HCN全部被吸收，导气管要深入NaOH溶液中。
（3）但将导气管伸入NaOH溶液中有可能引起倒吸，所以将烧瓶位置挂高。
（4）如果用盐酸代替磷酸，盐酸具有挥发性，也被NaOH溶液吸收，用硝酸银溶液进行滴定时消耗硝酸银溶液增多，结果偏高。
（5）根据实验原理，2HCN～2CN—～AgNO3，
m（CN—）=0.01000×21×10-3×2×26×103÷0.1=109.2mg/L。
有位同学只用了一个圆底烧瓶、带玻璃管的橡皮塞、橡胶管、酒精灯、少量的浓氨水、大烧杯及水，即做成了喷泉实验．你能否做成该实验？如何操作？运用了什么原理？若用稀氨水是否也能做成该喷泉实验？
正确答案
利用浓氨水在烧瓶中加热得到使烧瓶中充满氨气，塞好橡皮塞接好导气管，插入水中通过挤压胶皮管使水进入烧瓶，依据氨气极易溶解于水引起烧瓶中的压强减小，外压作用下使烧杯中的水进入烧瓶形成喷泉，具体操作：先向圆底烧瓶中加入少量浓氨水．摇动烧瓶并加热，使浓氨水蒸发，烧瓶中充满氨气，立即用带玻璃管的橡皮塞塞紧烧瓶，并在玻璃管上连接好橡胶管，及时插入水中，（将烧瓶固定在铁架台上）挤压橡胶管使水进入烧瓶，瞬间即可形成喷泉；稀氨水不能产生大量氨气不能做喷泉实验；
答：只要能制得一烧瓶氨气，即可做成功该实验．具体操作：先向圆底烧瓶中加入少量浓氨水．摇动烧瓶并加热，使浓氨水蒸发，烧瓶中充满氨气，立即用带玻璃管的橡皮塞塞紧烧瓶，并在玻璃管上连接好橡胶管，及时插入水中，（将烧瓶固定在铁架台上）挤压橡胶管使水进入烧瓶，瞬间即可形成喷泉．运用原理：
NH3•H2O
某研究性学习小组认为SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，化学性质应具有一定的相似性，他们以课本知识“Mg在点燃的条件下可与CO2反应”为基础，设计了如图所示装置进行Mg和SO2反应的实验．据此请回答：
（1）若用下列物质中的两种相互混合反应制取SO2，则这两种物质最好是______（填代号）．
①10%的H2SO4溶液
②50%的H2SO4溶液
③Na2SO3固体
④CaSO3固体
（2）写出装置B中发生的主要反应的化学方程式______．装置C中NaOH溶液的作用是______．
（3）你认为该装置是否有不足之处？如果有，请说明之．答：______．
（4）有同学认为，B管中的生成物中含有MgS，请你设计实验方案加以证明．答：______．
正确答案
Ⅰ（1）因SO2的溶解度较大，应选用浓度较大的H2SO4溶液；为了使反应顺利进行须选择Na2SO3固体与硫酸反应（CaSO3固体与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水），
故选②③；
（2）高中已学的淡黄色的固体药品有：S、Na2O2、AgBr，具有臭鸡蛋气味的气体是硫化氢，能和盐酸反应生成氯化氢的淡黄色的固体药品是硫．
根据Mg与CO2的反应知：Mg与SO2反应能生成氧化镁与单质硫，但单质硫能与镁反应生成硫化镁；反应方程式为：2Mg+SO2
故答案为：2Mg+SO2
（3）硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，所以在二氧化硫气体中含有水蒸气，水蒸气影响镁的化学反应，所以应在A、B之间加一个干燥管．C装置未与大气相通；在镁下方未垫一不锈钢片，镁能与玻璃管反应；没有防倒吸装置，
故答案为：有，在A和B之间未连接一干燥装置；C装置未与大气相通；在镁下方未垫一不锈钢片，镁能与玻璃管反应；没有防倒吸装置；
（4）检验MgS，可加入稀硫酸，发生：MgS+H2SO4=MgSO4+H2S↑，H2S具有臭鸡蛋气味，
故答案为：可加入稀硫酸，发生：MgS+H2SO4=MgSO4+H2S↑，H2S具有臭鸡蛋气味．
能将FeCl2、FeCl3、AlCl3、MgCl2四种溶液区别开的一种试剂是（ ）
正确答案
A．KCNS只能检验出FeCl3，故A错误；
B．AlCl3、MgCl2与氨水反应均生成白色沉淀，现象相同，不能将它们区别，故B错误；
C．AgNO3溶液与四种溶液均反应生成白色沉淀，现象相同，不能区别，故C错误；
D．加入NaOH后，与AlCl3溶液先生成白色沉淀后消失、与FeCl2溶液生成白色沉淀最后变为红褐色、与FeCl3溶液生成红褐色沉淀、与MgCl2溶液生成白色沉淀，现象各不相同，能够把它们一一区分，故D正确；
故选D．
化学学习小组对某镁铝合金进行了如下实验研究，请你参与并完成对有关问题的解答．
实验药品：9.0g镁铝合金，100mLamol/L稀硫酸，260mL5mol/L氢氧化钠溶液．
实验步骤
①将9.0g镁铝合金与100mLamol/L稀硫酸在图所示装置中充分反应至反应完毕，并收集生成的全部气体．
②向b内的混合液中逐滴加入260mL5mol/L氢氧化钠溶液并充分混合，当氢氧化钠溶液滴加至200mL时生成的沉淀量最大．
问题讨论
（1）仪器b的名称是______．
（2）根据实验目的可知，9.0g镁铝合金与100amol/L稀硫酸反应时，应该过（足）量的物质是______（填“镁铝合金”或“稀硫酸”），以保证另一种物质能够完全反应无剩余．
（3）实验步骤②中，当b内混合液中因滴加氢氧化钠溶液至生成的沉淀量最大时，此时所得溶液中的溶质是______．
（4）实验步骤①结束后，读取量筒所呈现的数据时，需要注意的三个主要问题是：一是要______，二是要调整量筒液面与广口瓶液面相平，三是要使视线与量筒内的凹液面相平．
（5）若标准状况下，由实验步骤①得到的气体体积为10.08L，则合金中镁的质量分数为______．
（6）在“amol/L稀硫酸”中a的值为______．
（7）请在图中画出实验步骤②中生成沉淀的物质的量（n）随加入氢氧化钠溶液的体积[v（NaOH）]的变化曲线．
正确答案
（1）实验装置中用于硫酸和合金反应的容器是原地烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（2）根据实验目的可知测定合金中镁铝的质量分数，实验式需要合金全部反应，所以需要稀硫酸过量，故答案为：稀硫酸；
（3）实验步骤②中，当b内混合液中因滴加氢氧化钠溶液至生成的沉淀量最大时发生的反应为：Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑、2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑、Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓；分析反应得到产生最大量测定后的溶质为Na2SO4，故答案为：Na2SO4；
（4）排水量气法需要注意水要冷却至室温，调整量筒液面与广口瓶液面相平，使视线与量筒内的凹液面相平，故答案为：冷却至室温；
（5）若标准状况下，由实验步骤①得到的气体体积为10.08L，依据反应计算：设镁物质的量为X，铝物质的量为Y；生成氢气物质的量=
Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑；
X X Y 1.5Y
X+1.5Y=0.45
24X+27Y=9
解方程得到：X=0.15mol；Y=0.2mol；
则镁的质量分数=
故答案为：0.4；
（6）f反应过程中生成最大量沉淀时，依据化学方程式分析判断，相当于硫酸和氢氧化钠全部反应，依据氢离子和氢氧根离子物质的量相同列式：
100mLamol/L稀硫酸和200mL5mol/L氢氧化钠溶液恰好反应，0.1×a=0.2×5，a=5，故答案为：5；
（7）硫酸物质的量=0.1L×5mol/L=05mol；Mg+H2SO4=MgSO4+H2↑；2Al+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2↑；依据上述计算得到剩余硫酸=0.5mol-0.15mol-0.3mol=0.05mol，消耗氢氧化钠体积=
下表是实验室制备气体的有关内容：
（1）上述气体中：从制备过程看，必须选择合适的氧化剂才能实现的是______（填气体的化学式，下同．）；从反应中有无电子转移的角度看，明显不同于其他气体的是______，写出实验室制取该气体的化学方程式______．
（2）根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的发生装置，将其编号填入上表的空格中．
（3）若用上述制备O2的装置制备NH3，则选择的试剂为______．
（4）制备Cl2需用8mol•L-1的盐酸100mL，现用12mol•L-1的盐酸来配制．
①需要12mol•L-1的盐酸的体积为______mL（精确到0.1mL）
②实验室提供有如下仪器，为完成配制需要选择的仪器为______．
A． 100mL量筒 B．托盘天平 C．玻璃棒 D．50mL容量瓶
E．10mL量筒 F．胶头滴管 G．100mL烧杯 H．100mL容量瓶
③在容量瓶的使用方法中，下列操作中，不正确的是______（填写标号）．
A．使用容量瓶前检查它是否漏水
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C． 配制溶液时用量筒量取浓盐酸后用玻璃棒引流入容量瓶中，缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm～2cm处，用胶头滴管滴加蒸馏水直到凹液面的最低处和标线相平
D．定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手的手指托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次
（5）若用排空气法收集Cl2，画出收集装置图．
正确答案
（1）反应③氯元素化合价升高，必须加入氧化剂才能实现；反应①③为氧化还原反应，有电子的转移，反应②为非氧化还原反应，无电子的转移，实验室用氯化铵和熟石灰制备，反应的方程式为Ca（OH）2+2NH4Cl
（2）反应①为液体不加热制取气体的装置，故选C；反应②为固固加热制取气体的装置，故选B；反应③为固液加热或不加热制取气体，故选A或C，故答案为：
；
（3）实验室用H2O2制备氧气，为固体和液体在不加热条件下反应，如用制备氧气的装置制备氨气，可用浓氨水和氢氧化钠（或生石灰或碱石灰），开用氢氧化钠或生石灰或碱石灰吸水放热的特点制备氨气，故答案为：浓氨水和氢氧化钠（或生石灰等）；
（4）①溶液稀释前后溶质的物质的量不变，则有8mol/L×0.1L=V×12mol/L，V=0.0667L=66.7mL，故答案为：66.7；
②用12mol•L-1的盐酸配制8mol•L-1的盐酸100mL，所要用到的仪器有：量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒、容量瓶．故答案为：ACFGH；
③容量瓶不能用待配溶液润洗；不能在容量瓶中稀释溶液，容量瓶在使用前要检查是否漏水，定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次，使溶液充分混合，则不正确的是BC，故答案为：BC；
（5）氯气的密度比空气的大，应用向上排空气法，氯气有毒，应用氢氧化钠溶液吸收，如图：
，
故答案为：
；
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