- 非金属及其化合物
- 共31702题
硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,分析下列实验(固定装置略)并回答问题。
(1)进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表。
(2)如图所示,将硬质玻璃管改装为燃烧管。挤压软塑瓶壁,向装有固体B的锥形瓶中加入溶液A,同时往 燃烧管中通入气体C并点燃,可看到明显的燃烧现象(金属网用以防止气体混合爆炸)。
①用此装置模拟工业合成盐酸,则关于试剂选择正确的是____(填序号),管口可观察到____色火焰。
②若溶液A为浓氨水,气体C为氧气,固体B为NaOH。利用该装置可完成NH3在O2中燃烧的实验。A与B混合能够产生NH3的原因是____________________。
正确答案
(1)a:品红溶液;SO2与品红反应生成无色不稳定物质,遇热分解又生成SO2和品红;
b:SO2+OH-=HSO3-;c:碘与淀粉的混合溶液;还原
(2)①d;苍白;②NaOH具有吸水性,NaOH溶于水可以放热,NaOH电离出OH-,使NH3+H2ONH3·H2O
NH4++OH-的平衡逆向移动
I:某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究大气污染物SO2的性质,设计如下图实验装置。请回答:
(1)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为_________;C中反应的离子方程式为________________。
(2)为了实现绿色环保的目标,某同学设计了上图A2的制取装置来代替A1装置,与A1装置相比, A2装置的优点是_____________(写2点)。
II:用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。请回答:
(3)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式为________________。
(4)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol/L盐酸、2 mol/LHNO3、1 mol/LBaCl2溶液、l mol/LBa(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-、HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论
正确答案
(1)品红溶液;SO2 + I2 + 2H2O == SO42- +2I- +4 H+(2)不用加热;相对安全;易于控制反应进行;反应更充分
(3)NH3·H2O + SO2 = NH4+ + HSO3-
(4)
已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。用如图所示装置进行Mg和SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的最合适试剂________(填序号)。
①10%的H2SO4溶液 ②80%的H2SO4溶液 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)写出装置乙和B中发生的主要反应的化学方程式:乙中________; B中________。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________________________。
正确答案
(1)②③
(2)乙中:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;B中:3Mg+SO2==2MgO+MgS或写成2Mg+SO2==2MgO+S,还可能发生Mg+S==MgS;吸收多余的SO2,防止污染环境
(3)有;在A和B之间未连接一干燥装置,C装置未与大气相通(或在镁下方未垫一不锈钢片,镁与玻璃管反应;未设计一防倒吸装置)(任意一点即可)
“化学是以实验为基础的科学”。在实验中感知化学知识是学好化学的关键。请针对以下实验回答问题:
(1)【实验一】室温下,将a g Ba(OH)2·8H2O粉末和a/2 g NH4Cl粉末置于锥形瓶中,并将锥形瓶置于滴有几滴水的玻璃片上,迅速搅拌,然后用带有玻璃导管的单孔橡胶塞塞紧瓶口,如下图所示。
①该实验的现象是_________________。
②若将锥形瓶内物质加热产生的气体通入AlCl3溶液中,可观察到有白色沉淀生成,反应的离子方程式是________;分离出纯净的白色沉淀的主要操作有___________。
(2)【实验二】如下图所示,将适量的蔗糖放入小烧杯中,滴入几滴水,搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸,迅速搅拌。反应放出大量的热,同时观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀。
①蔗糖逐渐变黑,体现了浓硫酸的__________ 性。
②湿润的品红试纸产生的现象是_________,产生该现象的物质是____________ ,产生这一物质的化学方程式是___________,其中浓硫酸的作用是_____________。
④蘸有氢氧化钠溶液的棉花的作用是________________,发生反应的离子方程式是________________________。
(3)【实验三】如下图所示,将稀硝酸放入U型管中,把一端弯成螺旋状的Cu丝插到胶塞上。关闭分液漏斗活塞,塞好胶塞。
①反应一段时间后,可以看到a处液面下降,其他现象还有__________________。
②a处反应的离子方程式为_____________________ 。
③检验a处产生气体的操作是_______________,现象和结论是________________ 。
正确答案
(1)①锥形瓶壁变凉,玻璃片与锥形瓶粘在一起,有刺激性气味气体放出;②Al3++3NH3·H2O = Al(OH)3↓+3NH4+;过滤、洗涤、干燥
(2)①脱水;(2)湿润的品红试纸褪色;SO2;C+2H2SO4(浓)CO2↑+ 2SO2↑+2H2O;强氧化剂;③吸收SO2,防止污染空气; SO2 +2OH-= SO32-+H2O
(3)①有无色气体生成,溶液变为蓝色;②3Cu + 8H+ + 2NO3- == 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O;
③打开分液漏斗活塞;无色气体变为红棕色,说明该无色气体是NO。
为研究某铁质材料与浓硫酸反应生成气体的成分,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)称取铁钉5.6g放入20mL足量浓硫酸中,加热,理论上收集到气体SO2________ L(标况)。将所得气体全部通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体23.3g。由此推知实际生成气体SO2的体积为__________ L(标况)。
(2)分析上述实验中SO2体积的结果,有同学认为所得气体中除含有SO2外,还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
①装置A中试剂的作用是_______________
②认为气体中还含有的Q气体是___________________
③为确认Q的存在,需在装置中添加M于__________,
a.A之前 b.AB之间 c.BC之间 d.CD之间
M中的试剂是____________
④如果气体中含有H2,预计实验现象应是_________________
正确答案
(1)3.36;2.24
(2)①除去气体中的SO2;②CO2; ③c;澄清石灰水;④D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
某研究学习小组的同学为了探究过氧化钠与二氧化硫的反应,用如图所示的装置进行实验。通入过量的
SO2气体后,用带余烬的木条检验从C导出的气体,木条复燃。实验前称得Na2O2固体的质量为m1 g,充分反应后称得生成物固体质量为m2 g。回答下列问题
(1)依据题中所描述的现象,推测装置B中发生了怎样的反应,写出反应的化学方程式:____________。
(2)设计一种实验方案,验证你对上述推测的结论是正确的。
____________________________________。
(3)装置C的作用是____________。
(4)根据反应前后固体的质量,通过计算判断m2的取值范围?(用含m1的关系式表示)
____________。
正确答案
(1)2SO2+2Na2O2==2Na2SO3+O2,2Na2SO3+O2==2Na2SO4 (2)取少量反应后的白色固体,加入过量的稀盐酸,若产生能使品红溶液退色的气体,则证明反应物中有Na2SO3产生。在反应后的溶液中加入BaCl2溶液,若生成白色沉淀,则证明反应中有Na2SO4生成,说明B装置中发生了上述两个反应。
(3)吸收过量的SO2防止造成空气污染,防止空气中的水蒸气进入B装置
(4)
过氧化钙(CaO2)常用作种子消毒剂、药物制造、 油脂漂白及高温氧化剂,还可以作为鱼池增氧剂。将SO2通入过氧化钙固体粉末中有气体 生成。有人提出:CO2、SO2与过氧化 钙的反应原理相同;但也有人提出:SO2具有较强的还原性,CO2无强还原性,反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断 。
实验一、通过气体体积的测量判断发生的化学反应,实验装置如下:
(1)试剂A可以选用____________,试剂B为碱石灰其作用是______________________。
(2)装置E用于测定氧气 的体积 ,请在框中画出装置图。
(3)实验测得装 置C增重m1 g,装置D增重m2 g,装置E中收集到V L气体(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断,当SO2未氧化时,V与m1或m2的关系式为_________。若SO2完全氧化,写出反应的化学方程式:__________________________。
实验二、向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点。提出假设:
假设1:反应后固体中只有Na2SO3,SO2未氧化;
假设2:反应后固体中只有Na2SO4,SO2完全氧化;
假设3 :________________________。
实验探究:
(4)设计实验证明假设3是正确的,简要回答实验过程、现象和结论:________________ ________________________________。
实 验评价:
(5)实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性,请简要说明原因: _______________________________________。
正确答案
(1)浓硫酸 ;吸收未反应的SO2(2) (其它合理答案均可)
(3) V=7m1/30 ; CaO2+SO2===CaSO4 ;反应后固体为Na2SO3、Na2SO4的混合物,SO2部分氧化
(4)取少量反应后的固体放入试管中,加适量水溶解,加入BaCl2溶液有白色沉淀产生。再加入稀盐酸,沉淀部分溶解,证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠,即Na2O2将SO2部分氧化。
(5)若Na2O2剩余,固体加水溶解,过氧化钠能将SO32-氧化成SO42-。
某校研究性学习小组同学在实验时把一定量的SO2通入装有一定浓度BaCl2溶液的试管中,出现了白色浑浊物。
⑴实验小组的同学查阅了工具书上的相关数据,经过计算推导得出:即使把SO2通入BaCl2溶液中至饱和,也不可能生成BaSO3,故白色浑浊物只能是BaSO4。你认为所查阅的数据为:
SO2的溶解度、SO2饱和溶液中各离子的浓度以及_______________。
⑵小组同学对白色浑浊物成分及产生原因进行了各种合理的假设,并分别设计实验验证假设如下:
请把上表填充完全。
⑶写出在验证假设2的实验时,溶液中发生的反应的化学方程式:________________、
_______________;
⑷请你再提供一种假设。白色浑浊物是BaSO4,造成原因是________________。
正确答案
⑴BaSO3的溶度积或BaSO3的溶解度
⑵假设1:在白色浑浊物中加入过量盐酸,变澄清;假设2:BaCl2溶液中溶解的氧气把亚硫酸氧化成硫酸;假设3:SO2中混有空气,把亚硫酸氧化成硫酸
⑶2SO2 +O2 +2H2O = 2H2SO4或SO2 +H2O =H2SO3、2H2SO3 + O2=2H2SO4;H2SO4 + BaCl2=
BaSO4↓+2HCl
⑷BaCl2溶液中混有Ba(NO)3、HNO3、H2O2、Fe3+等均可
某校研究性学习小组同学在实验时把一定量的SO2通入装有一定浓度BaCl2溶液的试管中,出现了白色浑浊物。
⑴实验小组的同学查阅了工具书上的相关数据,经过计算推导得出:即使把SO2通入BaCl2溶液中至饱和,也不可能生成BaSO3,故白色浑浊物只能是BaSO4。你认为所查阅的数据为:
SO2的溶解度、SO2饱和溶液中各离子的浓度以及_______________。
⑵小组同学对白色浑浊物成分及产生原因进行了各种合理的假设,并分别设计实验验证假设如下:
请把上表填充完全。
⑶写出在验证假设2的实验时,溶液中发生的反应的化学方程式:________________、
_______________;
⑷请你再提供一种假设。白色浑浊物是BaSO4,造成原因是________________。
正确答案
⑴BaSO3的溶度积或BaSO3的溶解度
⑵假设1:在白色浑浊物中加入过量盐酸,变澄清;假设2:BaCl2溶液中溶解的氧气把亚硫酸氧化成硫酸;假设3:SO2中混有空气,把亚硫酸氧化成硫酸
⑶2SO2 +O2 +2H2O = 2H2SO4或SO2 +H2O =H2SO3、2H2SO3 + O2=2H2SO4;H2SO4 + BaCl2=
BaSO4↓+2HCl
⑷BaCl2溶液中混有Ba(NO)3、HNO3、H2O2、Fe3+等均可
某研究小组用下图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)在配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在_________中,再加水稀释,这样操作的目的是____________,操作中不需要的仪器有_________(填字母)。
a .药匙 b.烧杯 c.石棉网 d.玻璃棒 e.坩埚
(2)通入足量SO2时C中观察到的现象为______________,
(3)根据以上现象,该小组同学认为SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式________________;
②请设计实验方案检验有Fe2+生成________________;
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42-。该做法______(填“合理”或“不合理”),理由是___________________________。
(4)D装置中倒置漏斗的作用是_________________。
(5)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有_______(填入正确选项前的字母) 。
a.浓H2SO4 b.酸性KMnO4溶液 c.碘水 d.NaCl溶液
正确答案
(1)浓盐酸;抑制氯化铁水解;ce
(2)溶液由棕黄色变为浅绿色
(3)①2Fe3+ + SO2 +2H2O=SO42-+4H++2Fe2+;②取C中反应后的溶液,向其中滴入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红;③不合理;硝酸可以将溶解的SO2氧化为H2SO4,干扰试验
(4)使气体充分吸收,防止溶液倒吸
(5)bc
研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(固)+H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2↑+H2O,制备SO2气体。
①用简图(下图)在方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是__________________。
(2)将SO2气体分别通入下列溶液中:
①品红溶液,现象是________________________;
②溴水溶液,现象是________________________;
③硫化钠溶液,现象是______________________。
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因________________,验证方法____________________________。
②原因________________,验证方法____________________________。
③原因________________,验证方法____________________________。
正确答案
(1)①
②打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加
(2)①溶液褪色;②溶液褪色;③有浅黄色沉淀生成(或溶液变浑浊)
(3)①Na2SO3变质;取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则证明该Na2SO3固体变质
②所用硫酸不是浓硫酸 用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测试样,涂在白纸上,白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸
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
某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示
请按要求回答下列问题
(1)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是_______。
A. Na2SO3溶液与HNO3B. Na2SO3固体与浓硫酸
C. 固体硫在纯氧中燃烧
D. 高温煅烧硫铁矿
(2)装置C的作用是____________。
(3)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:加热浓缩、冷却结晶、________、洗涤、自然干燥。在这一系列操作中没有用到的仪器有(填序号)____。
A.蒸发皿 B.分液漏斗 C.漏斗 D.玻璃棒 E.冷凝管
(4)为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,在上图装置中通入过量的SO2后,取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去;
方案②:往第二份试液中加入KSCN溶液不变红,再加入新制的氯水,溶液变红;
方案③:往第三份试液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀。
上述不合理的方案是____________,原因是__________________。
(5)本实验中能表明SO2的还原性比I-的还原性强的现象是__________________,其反应的离子方程式为
______________。
正确答案
(1)B
(2)除去尾气中的SO2 (3)过滤;BE
(4)方案①;因为SO2易溶于水,A溶液中含有的SO2也能使KMnO4溶液褪色
(5)B中溶液的蓝色褪去;SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是__________ ,其中发生反应的化学方程式为_________;
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是________、___________ ,这些现象分别说明SO2具有的性质是 _______和_______ ;装置B中发生反应的离子方程式为______________________ ;
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象_______________________; (4)尾气可采用_________________溶液吸收。
正确答案
(1)蒸馏烧瓶;Na2SO3+ H2SO4(浓)===Na2SO4+ SO2 +H2O
(2)溶液由紫红色变为无色无色;溶液中出现黄色浑浊;还原性;氧化性;5SO2 +2MnO4- +2H2O===2Mn2+ +5SO42- +4H+(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色
(4) NaOH
SO2是硫酸工业的主要大气污染物,回收利用SO2既能减少大气污染,又能充分利用资源。已知:用
Fe2+、Fe3+离子作催化剂,标况下在转化器中SO2可被O2氧化成SO42-,实现SO2的回收利用。某同学设计测定转化器的脱硫效率方案如下
(1)在实验(Ⅰ)中,为了确定SO2的体积分数,可将模拟烟气缓慢通过已知体积和浓度的__________溶液,并用溶液的颜色刚好褪去时所消耗的模拟烟气的体积(标况下)来计算SO2的体积分数。
(2)在标准状况下用实验(Ⅱ)测定转化器中的脱硫效率,若已知气流流速,还需测定的数据是
_________ 和_________。
(3)实验室在一定条件下,将2mol SO2(g) 和1mol O2 (g) 充入20L密闭容器中,反应从起始到平衡后压强变为原来的11/15。请计算该条件下SO2的平衡转化率及SO3(g)SO2(g)+1/2O2(g)的平衡常数,写出计算过程:__________________________
正确答案
(1)酸性高锰酸钾
(2)通气体的时间;硫酸钡的质量
(3)1/40
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