某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實(shí)驗(yàn)裝置,以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到的固體物質(zhì)。
(1)寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
(2)寫(xiě)出試劑Y的名稱(chēng):_____________________。
(3)已知:通入一定量的氯氣后,測(cè)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(duì)C成分進(jìn)行猜想和探究。
①提出合理假設(shè):
假設(shè)一:存在兩種成分: NaHCO3和__________
假設(shè)二:存在三種成分: NaHCO3和__________、___________。
②設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿(mǎn))。
限選實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)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(wú)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(shè) 一成立:結(jié)合步驟2中的②,則假設(shè)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(yīng),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(yīng)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(shè)一為NaHCO3和NaCl,假設(shè)二的三種成分分別為NaHCO3 、NaCl、Na2CO3 。
②設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證假設(shè),則應(yīng)該證明NaCl、Na2CO3 的存在,即證明Cl-、CO32- 的存在。根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,步驟2為碳酸根的檢驗(yàn),因此可選用試劑BaCl2溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,說(shuō)明有碳酸鈉,無(wú)明顯現(xiàn)象則沒(méi)有碳酸鈉;步驟3為檢驗(yàn)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(wú)明顯現(xiàn)象,則無(wú)氯化鈉,再結(jié)合步驟2討論假設(shè)成立。
(4) 若假設(shè)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(yīng),同時(shí)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(yīng),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(xiàng)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(shí),溶液中溶質(zhì)的成分有NaCl、NaHCO3 、CO2 。
考點(diǎn):本題考查的是實(shí)驗(yàn)探究、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、離子檢驗(yàn)、離子濃度大小比較等。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
(14分)某興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室用加熱1-丁醇、濃H2SO4和溴化鈉混合物的方法來(lái)制備1-溴丁烷,并檢驗(yàn)反應(yīng)的部分副產(chǎn)物,設(shè)計(jì)了如圖所示裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒(méi)有畫(huà)出。
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟,回答下列問(wèn)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(jìn)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(yīng)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(kāi)a,利用余熱繼續(xù)反應(yīng)直至冷卻,通過(guò)B、C裝置檢驗(yàn)部分副產(chǎn)物。
B、C中應(yīng)盛放的試劑分別是_________和 ,寫(xiě)出C裝置中主要的化學(xué)方程式:___________。
(3)為了進(jìn)一步分離提純1-溴丁烷,該興趣小組同學(xué)查得相關(guān)有機(jī)物的數(shù)據(jù)如表所示:
物質(zhì) | 熔點(diǎn)/℃ | 沸點(diǎn)/℃ |
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(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)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(xué)課外活動(dòng)小組通過(guò)設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn),測(cè)定反應(yīng)產(chǎn)生的SO2、SO3和O2的物質(zhì)的量,并計(jì)算確定各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),從而確定CuSO4分解的化學(xué)方程式。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)探究]
實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程略。已知實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),硫酸銅完全分解。
(1)請(qǐng)你組裝探究實(shí)驗(yàn)的裝置,按從左至右的方向,各儀器接口的連接順序?yàn)棰佟帷狻蕖荨鷂_______→________→________→________→②(填接口序號(hào))。
(2)若實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)B中量筒沒(méi)有收集到水,則證明猜想________正確。
(3)有兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行該實(shí)驗(yàn),由于加熱時(shí)的溫度不同,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)也不同,數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)小組 | 稱(chēng)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(biāo)準(zhǔn)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(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
醇脫水是合成烯烴的常用方法,實(shí)驗(yàn)室合成己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下:
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
| 相對(duì)分子質(zhì)量 | 密度/(g·cm-3) | 沸點(diǎn)/℃ | 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(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
通過(guò)沉淀-氧化法處理含鉻廢水,減少?gòu)U液排放對(duì)環(huán)境的污染,同時(shí)回收
K2Cr2O7。實(shí)驗(yàn)室對(duì)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(jià)Cr還原為+3價(jià)Cr。
(1)實(shí)驗(yàn)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(shí)可用 代替布氏漏斗;抽濾過(guò)程
中要及時(shí)觀察吸濾瓶?jī)?nèi)液面高度,當(dāng)快達(dá)到支管口位置時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作為 。
(3)濾液Ⅰ酸化前,進(jìn)行加熱的目的是 。冰浴、過(guò)濾后,應(yīng)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(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍(lán)色沉淀。
甲同學(xué)認(rèn)為兩者反應(yīng)只生成CuCO3一種沉淀;
乙同學(xué)認(rèn)為這兩者相互促進(jìn)水解反應(yīng),生成一種Cu(OH)2沉淀;
丙同學(xué)認(rèn)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(xué)的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反應(yīng)的離子反應(yīng)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(guò)濾②洗滌③干燥。
Ⅱ.請(qǐng)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?yàn)?u> 。
(2)裝置C中裝有的試劑名稱(chēng)是 。
(3)按你的裝置連接順序,甲的猜想是正確的,則可通過(guò)________________________現(xiàn)象來(lái)說(shuō)明甲的猜想是正確的。
Ⅲ.若CuCO3和Cu(OH)2兩者都有,丙同學(xué)通過(guò)裝置Ⅰ進(jìn)行定量分析來(lái)測(cè)定其組成。
(1)實(shí)驗(yàn)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(guò)量的稀硫酸;③檢驗(yàn)裝置的氣密性;④測(cè)定收集到水的體積。
正確的操作順序?yàn)開(kāi)___________________。
(2)廣口瓶中水的上面覆蓋了一層植物油,若瓶中的液體沒(méi)有裝滿(mǎn)(上方留有少量空間),實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO2的體積將___________(填偏大、偏小或不變)。
(3)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品的質(zhì)量為wg,氣體的體積為aL(標(biāo)況下),則樣品中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________(CuCO3的式量為124)。
(4)丁同學(xué)認(rèn)為,丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法,可能因氣體體積測(cè)量不準(zhǔn),導(dǎo)致誤差較大。建議改用圖中的Ⅱ、III裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。只需進(jìn)行簡(jiǎn)單而又必要的數(shù)據(jù)測(cè)定,可比較準(zhǔn)確地確定樣品中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),較合理的裝置_______(填代號(hào))。但是丁同學(xué)的裝置仍然有缺陷,所測(cè)結(jié)果將偏高或偏低__________。理由是___________________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
電鍍廠(chǎng)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(wú)氰電鍍工藝替代。處理有氰電鍍的廢水時(shí),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(jìn)行實(shí)驗(yàn),以證明處理方法的有效性,并測(cè)定CN-被處理的百分率。將濃縮后含CN-離子的污水與過(guò)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(shí)間后,打開(kāi)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(wèn)題:
⑴乙中反應(yīng)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(shí)驗(yàn)是通過(guò)測(cè)定二氧化碳的量來(lái)確定對(duì)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中戊中共生成0.82 g沉淀,則該實(shí)驗(yàn)中測(cè)得CN-被處理的百分率等于 ;請(qǐng)說(shuō)明該測(cè)得值與實(shí)際處理的百分率相比偏高還是偏低 ?簡(jiǎn)要說(shuō)明可能的原因 ;
⑸請(qǐng)?zhí)岢鲆粋(gè)能提高準(zhǔn)確度的建議(要有可操作性,不宜使操作變得過(guò)于復(fù)雜) 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
TMB是一種新型指紋檢測(cè)的色原試劑,由碳、氫、氮三種元素組成,與氫氣的相對(duì)分子質(zhì)量之比為120。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲利用下列儀器測(cè)定TMB的分子式。其主要過(guò)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(qǐng)從圖中選擇適當(dāng)?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(fù)選用)連接順序由上到下依次填入下表,并寫(xiě)出該儀器中應(yīng)加入的試劑的名稱(chēng)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 |
| | |
| | |
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(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
Ⅰ.(1)某化學(xué)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(hào)字母表示)是:a 。
(2)將裝置C中兩種液體分離開(kāi)的操作名稱(chēng)是 。裝置D的作用是 。
Ⅱ.過(guò)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(yīng)急供氧等。工業(yè)上生產(chǎn)過(guò)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(xué)方程式是 ;
(2)檢驗(yàn)“水洗”是否合格的方法是 ;
(3)測(cè)定產(chǎn)品中CaO2的含量的實(shí)驗(yàn)步驟是:
第一步:準(zhǔn)確稱(chēng)取a g產(chǎn)品于錐形瓶中,加入適量蒸餾水和過(guò)量的b g KI晶體,再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液,充分反應(yīng)。
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(yīng)完全,消耗Na2S2O3溶液V mL。
①判斷此滴定實(shí)驗(yàn)達(dá)到終點(diǎn)的方法是: 。
②CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用字母表示);
③某同學(xué)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(cè)得的CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能 (填“不受影響”、“偏低”或“偏高”)。
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