某化學活動小組設計如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實驗裝置,以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應得到的固體物質(zhì)。
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式:
(2)寫出試劑Y的名稱:_____________________。
(3)已知:通入一定量的氯氣后,測得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體,其為含氯氧化物?梢源_定的是C中含有的氯鹽只有一種,且含有NaHCO3,現(xiàn)對C成分進行猜想和探究。
①提出合理假設:
假設一:存在兩種成分: NaHCO3和__________
假設二:存在三種成分: NaHCO3和__________、___________。
②設計方案,進行實驗。請寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。
限選實驗試劑和儀器:蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。
實驗步驟 | 預期現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟1:取C中的少量固體樣品于試管中,滴加 足量蒸餾水至固體溶解,然后將所得溶液分別置于A、B試管中。 | |
步驟2:向A試管中滴加______________: | ①若無明顯現(xiàn)象,證明固體中不含碳酸鈉; ②若溶液變渾濁,證明固體中含有碳酸鈉。 |
步驟3:向B試管中滴加______________: | 若溶液變渾濁,結(jié)合步驟2中的①,則假設 一成立:結(jié)合步驟2中的②,則假設二成立。 |
(1)4H+ +2Cl- +MnO2=Mn2+ +Cl2↑+2H2O(2分)
(2)飽和食鹽水(2分)
(3)NaCl; NaCl、Na2CO3 (各1分);BaCl2溶液(2分);AgNO3溶液(2分)
(4)2Cl2+ 2Na2CO3 + H2O ="2" NaHCO3 + 2NaCl+ Cl2O(2分)
(5)1/2 c (HCO3-)+3/2 c (H2CO3)-1/2 c(CO32-)(2分);NaCl、NaHCO3 、CO2(或H2CO3)(2分)
解析試題分析: (1)本題探究的是氯氣和碳酸鈉反應,所以A裝置為氯氣的制備裝置,所以發(fā)生的離子方程式為:4H+ +2Cl- +MnO2=Mn2+ +Cl2↑+2H2O。
(2)濃鹽酸易揮發(fā),所以氯氣中混有HCl氣體,B裝置為除雜裝置,試劑選用飽和食鹽水溶液。
(3)①根據(jù)題意,反應所得的C中只有一種氯鹽,還含有NaHCO3,所以該氯鹽是NaCl,所以假設一為NaHCO3和NaCl,假設二的三種成分分別為NaHCO3 、NaCl、Na2CO3 。
②設計方案驗證假設,則應該證明NaCl、Na2CO3 的存在,即證明Cl-、CO32- 的存在。根據(jù)實驗步驟,步驟2為碳酸根的檢驗,因此可選用試劑BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,說明有碳酸鈉,無明顯現(xiàn)象則沒有碳酸鈉;步驟3為檢驗氯離子,因此選用試劑AgNO3溶液,若白色沉淀產(chǎn)生變渾濁則存在氯化鈉,若無明顯現(xiàn)象,則無氯化鈉,再結(jié)合步驟2討論假設成立。
(4) 若假設一成立,則生成物為氯化鈉和碳酸氫鈉,所以必然有H2O參加反應,同時生成了黃紅色的氣體,所以該氣體為氯的氧化物Cl2O,發(fā)生了氧化還原反應,方程式為:2Cl2+ 2Na2CO3 + H2O ="2" NaHCO3 + 2NaCl+ Cl2O。
(5)根據(jù)電荷守恒,相同條件下濃度均為0.1mol/LNa2CO3和NaHCO3的混合溶液有電荷守恒式:c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),若不考慮弱離子水解,則c(Na+)=0.3mol/L,c(CO32-)=c(HCO3-)=0.1mol/L,所以c(Na+)=3/2[c(CO32-)前+c(HCO3-)前];由于CO32-、HCO3-均發(fā)生水解產(chǎn)生了H2CO3 ,所以水解以后c(Na+)=3/2[c(CO32-)前+c(HCO3-)前]=3/2[c(CO32-)+c(HCO3-) +C(H2CO3)];把此式帶入到電荷守恒式得3/2[c(CO32-)+c(HCO3-) +C(H2CO3)] +c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),移項得c(OH﹣)-c(H+)=3/2[c(CO32-)+c(HCO3-) +C(H2CO3)]- 2c(CO32-)-c(HCO3-)="1/2" c (HCO3-)+3/2 c (H2CO3)-1/2 c(CO32-)。在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時,溶液中溶質(zhì)的成分有NaCl、NaHCO3 、CO2 。
考點:本題考查的是實驗探究、氧化還原反應方程式的配平、離子檢驗、離子濃度大小比較等。
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(14分)某興趣小組同學在實驗室用加熱1-丁醇、濃H2SO4和溴化鈉混合物的方法來制備1-溴丁烷,并檢驗反應的部分副產(chǎn)物,設計了如圖所示裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出。
請根據(jù)實驗步驟,回答下列問題:
(1)關(guān)閉a和b、接通豎直冷凝管的冷凝水,給A加熱30分鐘,制備1-溴丁烷。
豎直冷凝管接通冷凝水,進水口是_____(填“I”或“Ⅱ”);冷凝回流的主要目的是________。
(2)理論上,上述反應的副產(chǎn)物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氫、硫酸氫鈉、水等。熄滅酒精燈,在豎直冷凝管上方塞上塞子并打開a,利用余熱繼續(xù)反應直至冷卻,通過B、C裝置檢驗部分副產(chǎn)物。
B、C中應盛放的試劑分別是_________和 ,寫出C裝置中主要的化學方程式:___________。
(3)為了進一步分離提純1-溴丁烷,該興趣小組同學查得相關(guān)有機物的數(shù)據(jù)如表所示:
物質(zhì) | 熔點/℃ | 沸點/℃ |
1-丁醇 | -89.5 | 117.3 |
1-溴丁烷 | -112.4 | 101.6 |
丁醚 | -95.3 | 142.4 |
1-丁烯 | -185.3 | -6.5 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
硫酸銅受熱分解生成氧化銅和氣體,加熱溫度不同,氣體成分也不同。氣體成分可能含SO2、SO3和O2中的一種、兩種或三種。某化學課外活動小組通過設計探究性實驗,測定反應產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并計算確定各物質(zhì)的化學計量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學方程式。實驗用到的儀器如下圖所示:
[提出猜想]
Ⅰ.所得氣體的成分可能只含SO3一種;
Ⅱ.所得氣體的成分可能含有________兩種;
Ⅲ.所得氣體的成分可能含有________三種。
[實驗探究]
實驗操作過程略。已知實驗結(jié)束時,硫酸銅完全分解。
(1)請你組裝探究實驗的裝置,按從左至右的方向,各儀器接口的連接順序為①→⑨→⑩→⑥→⑤→________→________→________→________→②(填接口序號)。
(2)若實驗結(jié)束時B中量筒沒有收集到水,則證明猜想________正確。
(3)有兩個實驗小組進行該實驗,由于加熱時的溫度不同,實驗結(jié)束后測得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同,數(shù)據(jù)如下:
實驗小組 | 稱取CuSO4的質(zhì)量/g | 裝置C增加的質(zhì)量/g | 量筒中水的體積折算成標準狀況下氣體的體積/mL |
一 | 6.4 | 2.56 | 448 |
二 | 6.4 | 2.56 | 224 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
醇脫水是合成烯烴的常用方法,實驗室合成己烯的反應和實驗裝置如下:
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
| 相對分子質(zhì)量 | 密度/(g·cm-3) | 沸點/℃ | 溶解性 |
環(huán)己醇 | 100 | 0.9618 | 161 | 微溶于水 |
環(huán)己烯 | 82 | 0.8102 | 83 | 難溶于水 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
通過沉淀-氧化法處理含鉻廢水,減少廢液排放對環(huán)境的污染,同時回收
K2Cr2O7。實驗室對含鉻廢液(含有Cr3+、Fe3+、K+、SO42-、NO3-和少量Cr2O72-)回收與再利用工藝如下:
已知:①Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O;
②2CrO2-+3H2O2+2OH-=2CrO42-+4H2O;
③H2O2在酸性條件下具有還原性,能將+6價Cr還原為+3價Cr。
(1)實驗中所用KOH濃度為6 mol·L-1,現(xiàn)用KOH固體配制250mL 6 mol·L-1 的KOH溶液,除燒杯、玻璃棒外,還必需用到的玻璃儀器有 。
(2)由于含鉻廢液中含有少量的K2Cr2O7,抽濾時可用 代替布氏漏斗;抽濾過程
中要及時觀察吸濾瓶內(nèi)液面高度,當快達到支管口位置時應進行的操作為 。
(3)濾液Ⅰ酸化前,進行加熱的目的是 。冰浴、過濾后,應用少量冷水洗滌K2Cr2O7,其目的是 。
(4)下表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù):
物質(zhì) | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ |
KCl | 28.0 | 34.2 | 40.1 | 45.8 | 51.3 | 56.3 |
K2SO4 | 7.4 | 11.1 | 14.8 | 18.2 | 21.4 | 24.1 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 12.3 | 26.3 | 45.6 | 73.0 | 102.0 |
KNO3 | 13.9 | 31.6 | 61.3 | 106 | 167 | 246.0 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某研究性學習小組將一定濃度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍色沉淀。
甲同學認為兩者反應只生成CuCO3一種沉淀;
乙同學認為這兩者相互促進水解反應,生成一種Cu(OH)2沉淀;
丙同學認為生成CuCO3和Cu(OH)2兩種沉淀。
(查閱資料知:CuCO3和Cu(OH)2均不帶結(jié)晶水)
Ⅰ.按照乙同學的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反應的離子反應方程式為: _ ;
在探究沉淀物成分前,須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作為 ①過濾②洗滌③干燥。
Ⅱ.請用下圖所示裝置,選擇必要的試劑,定性探究生成物的成分。
(1)各裝置連接順序為 。
(2)裝置C中裝有的試劑名稱是 。
(3)按你的裝置連接順序,甲的猜想是正確的,則可通過________________________現(xiàn)象來說明甲的猜想是正確的。
Ⅲ.若CuCO3和Cu(OH)2兩者都有,丙同學通過裝置Ⅰ進行定量分析來測定其組成。
(1)實驗有關(guān)操作為:①往錐形瓶中放入適量的樣品:②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的稀硫酸;③檢驗裝置的氣密性;④測定收集到水的體積。
正確的操作順序為____________________。
(2)廣口瓶中水的上面覆蓋了一層植物油,若瓶中的液體沒有裝滿(上方留有少量空間),實驗測得CO2的體積將___________(填偏大、偏小或不變)。
(3)若實驗中測得樣品的質(zhì)量為wg,氣體的體積為aL(標況下),則樣品中CuCO3的質(zhì)量分數(shù)為___________(CuCO3的式量為124)。
(4)丁同學認為,丙同學的實驗方法,可能因氣體體積測量不準,導致誤差較大。建議改用圖中的Ⅱ、III裝置進行實驗。只需進行簡單而又必要的數(shù)據(jù)測定,可比較準確地確定樣品中CuCO3的質(zhì)量分數(shù),較合理的裝置_______(填代號)。但是丁同學的裝置仍然有缺陷,所測結(jié)果將偏高或偏低__________。理由是___________________________
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
電鍍廠曾采用有氰電鍍工藝,由于排放的廢水中含有的劇毒CN-離子,而逐漸被無氰電鍍工藝替代。處理有氰電鍍的廢水時,可在催化劑TiO2作用下,先用NaClO將CN-離子氧化成CNO-,再在酸性條件下繼續(xù)被NaClO氧化成N2和CO2。環(huán)保工作人員在密閉系統(tǒng)中用下圖裝置進行實驗,以證明處理方法的有效性,并測定CN-被處理的百分率。將濃縮后含CN-離子的污水與過量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN-的濃度為0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段時間后,打開橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,關(guān)閉活塞。
回答下列問題:
⑴乙中反應的離子方程式為 ;
⑵乙中生成的氣體除N2和CO2外,還有HCl及副產(chǎn)物Cl2等,上述實驗是通過測定二氧化碳的量來確定對CN-的處理效果。則丙中加入的除雜試劑是 (填字母)
a.飽和食鹽水 b.飽和NaHCO3溶液 c.濃NaOH溶液 d.濃硫酸
⑶丁在實驗中的作用是 ;裝有堿石灰的干燥管的作用是 ;
⑷戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水,若實驗中戊中共生成0.82 g沉淀,則該實驗中測得CN-被處理的百分率等于 ;請說明該測得值與實際處理的百分率相比偏高還是偏低 ?簡要說明可能的原因 ;
⑸請?zhí)岢鲆粋能提高準確度的建議(要有可操作性,不宜使操作變得過于復雜) 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
TMB是一種新型指紋檢測的色原試劑,由碳、氫、氮三種元素組成,與氫氣的相對分子質(zhì)量之比為120。某研究性學習小組的同學欲利用下列儀器測定TMB的分子式。其主要過程為在足量氧氣流中將4.80 g TMB樣品氧化(氮元素轉(zhuǎn)化為N2),再利用吸收劑分別吸收水蒸氣和CO2。請從圖中選擇適當?shù)难b置(裝置符合氣密性要求,加熱裝置等已略去,其他用品可自選)。
(1)將所選用的儀器(可重復選用)連接順序由上到下依次填入下表,并寫出該儀器中應加入的試劑的名稱及作用。
選用的儀器 | 加入試劑 | 加入試劑的作用 |
C | H2O2溶液與MnO2 | 產(chǎn)生氧氣 |
| | |
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D | CuO粉末 | 將可能生成的CO轉(zhuǎn)化為CO2 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
Ⅰ.(1)某化學興趣小組欲從下列裝置中選取必要的裝置制取(NH4)2SO4溶液,連接的順序(用接口序號字母表示)是:a 。
(2)將裝置C中兩種液體分離開的操作名稱是 。裝置D的作用是 。
Ⅱ.過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)、處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮,也可用于應急供氧等。工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下:
已知CaO2·8H2O呈白色,微溶于水。I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-
(1)用上述方法制取CaO2·8H2O的化學方程式是 ;
(2)檢驗“水洗”是否合格的方法是 ;
(3)測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟是:
第一步:準確稱取a g產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體,再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液,充分反應。
第二步:向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液。
第三步:逐滴加入濃度為c mol·L—1的Na2S2O3溶液至反應完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。
①判斷此滴定實驗達到終點的方法是: 。
②CaO2的質(zhì)量分數(shù)為 (用字母表示);
③某同學第一步和第二步的操作都很規(guī)范,第三步滴速太慢,這樣測得的CaO2的質(zhì)量分數(shù)可能 (填“不受影響”、“偏低”或“偏高”)。
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