- 研究型实验
- 共4868题
下图所示的是某研究性学习小组探究金属腐蚀条件的实验装置图,试分析实验并回答下列问题
(1)若起始时甲、乙、丙三套装置的导管中液面高度相同,过一段时间后液面最高的是________。
(2)通过甲、乙装置的对比说明钢铁中碳的含量越________(填“高”或“低”)越易腐蚀。
(3)乙装置中发生电化学腐蚀时正极的电板反应式为__________________________。
(4)针对乙、丙装置研究的结果分析,可采用何种防护措施来减缓金属的腐蚀:_______________________(写出一点即可)。
正确答案
(1)乙
(2)高
(3)O2+4e-+2H2O===4OH-
(4)将金属放在干燥的环境中保存和使用(或在金属表面覆盖油漆等保护膜)
实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从下图中选择制取气体的合适装置
氮气____________、氢气______________
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用除了将气体混合外,还有___________、____________
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,______(填“会”或“不会”)发生倒吸,原因是 ___________________________。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是_____________________,锥形瓶中还可观察到的现象是______________________。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式: __________________________。
(6)反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H+、OH-、__________、__________。
正确答案
(1)a;b
(2)干燥气体;控制氢气和氮气的流速
(3)不会;因为反应混合气体中含有大量的N2、H2,N2、H2难溶于水
(4)说明氨的氧化反应是一个放热反应;有红棕色气体生成
(5)4NH3+5O24NO+6H2O
(6)NH4+;NO3-
高铁酸钾易溶于水,具有强氧化性,是一种新型水处理剂。工业上常用如下方法制备高铁酸钾:以铁丝网为阳极电解
溶液,然后在阳极液中加入50%的KOH溶液,充分反应后,过滤、用异丙醇洗涤、干燥,即可制得。
(1)高铁酸钾具有强氧化性的原因是___________________。
(2)用异丙醇代替水洗涤产品的好处是____________________。
(3)最近,工业上又用铁的氧化物代替铁丝网制备高铁酸盐,其优点是价廉易得且可提高电能的使用效率。则用作阳极的电极反应式为________________;若通过相同的电流,分别用铁丝网、
作阳极制得的高铁酸钾的质量之比为_____________。
(4)探究高铁酸钾的某种性质。
【实验1】将适量K2FeO4固体分别溶解于pH 为 4.74、7.00、11.50 的水溶液中,配得FeO42-浓度为 1.0 mmol/L(1 mmol/L =10-3 mol/L)的试样,静置,考察不同初始 pH 的水溶液对K2FeO4某种性质的影响,结果见图1(注:800 min后,三种溶液中高铁酸钾的浓度不再改变)。
【实验2】将适量 K2FeO4溶解于pH=4.74 的水溶液中,配制成FeO42-浓度为 1.0 mmol/L的试样,将试样分别置于 20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中,考察不同温度对K2FeO4某种性质的影响,结果见图2。则
①实验1的目的是______________________;
②实验2可得出的结论是_____________________;
③高铁酸钾在水中的反应为4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。由图1可知,
800 min时,pH=11.50的溶液中高铁酸钾最终浓度比pH=4.74的溶液中高,主要原因是_____________________。
正确答案
(1)其中的Fe元素为+6价,易得电子(或其他合理答案)
(2)减少洗涤时产品的损失且产品易干燥(或其他合理答案)
(3)Fe2O3+10OH--6e-=2FeO42-+5H2O;1∶2
(4)①研究FeO42-在不同pH溶液中的稳定性(或反应的速率);②温度越高,FeO42-越不稳定(或与水反应的速率越快);③pH=11.50的溶液中OH-离子浓度大,使平衡向左移动
化学课上,化学研究小组的同学将一块铜片和一块锌片插入西红柿,做成西红柿电池,该组同学想探究 西红柿电池的电压大小与哪些因素有关,小组出现了两种观点:一种认为与两金属之间的距离有关,另 一种认为与金属片插入西红柿的深度有关。为了验证猜想是否正确,他们找来电压表,将铜片和锌片的 一端对称插入西红柿的果肉内,另一端接上导线与电压表相连构成闭合回路。
(1)请你选择其中一种猜想,并提出验证的方法:______________________________。
(2)电池随意丢弃的危害之一是其中的重金属离子会污染土壤和地下水。水中的重金属污染主要包括__________________、___________________、____________________等,它们能在生物体内___________________,不易排出体外,故危害很大。__________________ 是除去废水中重金属离子的主要方法之一。
(3)目前人们乱扔电池的现象非常普遍,请你给有关部门提个建议:___________________________。
正确答案
(1)电压与金属片插入深度的关系:当两片金属片插入西红柿某 一深度时,记录电压表示数,在同一位置改变金属片的深度,再记录电压表的示数,比较两次深度与电压表示数的关系(或电压与两金属片之间的距离,两金属片相隔一定距离插入西红柿中,记录电压表的示数,仍插入同一深度,但改变两金属片距离,记录 压表的示数,比较两次距离与电压表示数的关系)
(2)Cu2+、Hg2+、Cr3+、Pb2+、Cd2+;富集;沉淀法)
(3)分类回收
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,常用作消毒、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。
Ⅰ.测定过氧化氢的含量请填写下列空白:
(1)移取10.00 m密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250mL_______(填仪器名称)中,加水衡释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在横线上。
____MnO4-+____H2O2+____H+=____Mn2++____H2O+________
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入______(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是________________。
(4)反复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数
为____________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质该化学举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、碘化钾演粉溶液、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
(6)
正确答案
(1)容量瓶
(2)2、5、6、2、8、5O2
(3)酸式;滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色
(4)
(5)偏高
(6)
已知某白色混合物粉末中含有 Al2 (SO4)3、Na2SO4、NH4HCO3、NH4Cl、KCl五种物质中的两种.请完成下述探究混合物组成的实验
限选仪器、用品与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、药匙、酒精灯、火柴、试管夹;紫色石蕊试纸;1mol•L-1硝酸、1mol•L-1盐酸、1mol•L-1NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、蒸馏水.
I、初步探究
取适量混合物于烧杯中,用蒸馏水完全溶解,得到无色透明溶液A;取少量A于试管中,滴加稀硝酸,有无色气泡产生,继续滴加稀硝酸至溶液中不再产生气泡,得到无色透明溶液B.
(1)上述实验证明:该混合物中肯定含有______(名称),肯定不含有______(化学式)
II、进一步探究
(2)为了进一步确定该混合固体的组成,需要进行实验1或实验1、2,完成下表:
正确答案
某白色混合物粉末中含有 Al2 (SO4)3、Na2SO4、NH4HCO3、NH4Cl、KCl五种物质中的两种;
Ⅰ、取适量混合物于烧杯中,用蒸馏水完全溶解,得到无色透明溶液A,说明Al2 (SO4)3、NH4HCO3、不能同时共存;取少量A于试管中,滴加稀硝酸,有无色气泡产生,继续滴加稀硝酸至溶液中不再产生气泡,得到无色透明溶液B溶液为NH4NO3,证明一定含有NH4HCO3;一定不含Al2 (SO4)3;
故答案为:碳酸氢铵;Al2 (SO4)3;
Ⅱ、为了进一步确定该混合固体的组成,Na2SO4、NH4Cl、KCl是否含有,根据实验步骤分析,
实验1:取少量溶液B为NH4NO3,放于试管中,加入少量 Ba(NO3)2溶液,振荡,静置观察,如果产生白色沉淀,说明原固体混合物含有Na2SO4,该混合物组成为NH4HCO3和Na2SO4;若没有白色沉淀生成,说明原固体混合物中不含Na2SO4;含有KCl和NH4Cl;
实验2:若固体混合物不含Na2SO4;取少量原固体混合物放于试管中,将试管套入试管夹,用火柴点燃酒精灯充分加热;如果试管底部有固体剩余说明混合物中含有KCl,该混合物的组成为KCl和NH4HCO3,如试管底部无固体残留,说明固体中含有NH4Cl,该混合物的组成为NH4Cl和NH4HCO3;
故答案为:
.
柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、
SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作③的名称是:____________;操作④需要的玻璃仪器有:_____________。
(2)参照下图溶解度曲线,欲得到较纯的氯化钾晶体需用少量的冷水洗涤___________(选填“固体 A”或“固体B”)。
(3)同学甲提出一些新的方案,对上述操作②后无色溶液进行除杂提纯,其方案如下:
【有关资料】
【设计除杂过程】
①若在操作⑤结束后发现溶液B略有浑浊,应采取的措施是__________________,
②混合液A的主要成分是__________________。(填化学式)
【检验除杂效果】
③为检验Mg2+、SO42-是否除尽,通常分别取悬浊液A上层清液于两试管中。进行如下实验:
步骤一:检验Mg2+是否除尽。向其中一支试管中加入KOH溶液,如果没有沉淀生成,则表明Mg2+已除尽。
步骤二:检验SO42-是否除尽。向另一支试管中加入某溶液,如果无有沉淀生成,则SO42-已除尽,效果最好的是_____________(填字母)。
A.Na2CO3 B.BaCl2 C.CaCl2
【获取纯净氯化钾】
④对溶液B加热并不断滴加l mol· L-1的盐酸溶液,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=5时停止加盐酸,得到溶液C。
⑤将溶液C倒入________________(填仪器名称)中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到出现较多晶体,剩余较少水时,停止加热。
【问题讨论】
⑥进行操作⑤前,需先加热,使沉淀颗粒增大,便于过滤;该操作中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,此时溶液B中Mg2+物质的量浓度为_________________。
正确答案
(1)蒸馏;玻璃棒、漏斗、烧杯
(2)B
(3)①更换滤纸,重新过滤;②BaCl2和KOH;③B;⑤蒸发皿;⑥1.6×10-7mol/L
制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如下:
I.将粗氧化铜(含少量Fe)溶解在足量的稀盐酸中,然后加热、过滤得到CuCl2(含少量FeCl2)溶液,经测定,溶液pH为2
II.对I中所得到的溶液按下列步骤进行提纯
试回答下列问题:
(1)下列物质中,最适合作为氧化剂X的是____________ 。(填序号)
A.KMnO4 B.K2Cr2O4 C.H2O2 D.NaClO
(2)①加入的物质Y是_____________
②写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式:_______________
(3)分离出沉淀Z,并将滤液蒸发,欲获得氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),应采取的措施是__________ 。
(4)①某同学利用反应:Cu+2H+===Cu2+ +H2↑设计实验来制取CuCl2溶液,该同学设计的装置应该为 _____________。(填“原电池”或“电解池”)
②请你在下面方框中画出该同学设计的装置图,并指明电极材料和电解质溶液。
(5)已知一些难溶物的浓度积常数如下表:某工业废水中含有Cu2+ 、Pb2+ 、Hg2+ ,最适宜向此工业废水中加入过量的___________除去它们。(选填序号)
①NaOH ②FeS ③Na2S
正确答案
(1)C
(2)①CuO或Cu(OH)2或CuCO3 ;
②Fe(OH)3(s)Fe2+(aq)+3OH-(aq)
(3)在HCl气流下加热浓缩,冷却结晶
(4)①电解池
②
(5)②
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