某研究性學(xué)習(xí)小組采用溫和水溶液法,以CuCl2·2H2O和H2C2O4·2H2O為原料合成新穎結(jié)構(gòu)的草酸銅晶體。為進(jìn)一步探究草酸銅晶體的性質(zhì),現(xiàn)將草酸銅晶體在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和紅色固體產(chǎn)物進(jìn)行實驗和研究。
Ⅰ、用以下裝置檢驗氣體產(chǎn)物的成分。
(1)C裝置的作用是檢驗 ,D裝置的作用是檢驗 。(用化學(xué)式回答)
(2)用PdCl2溶液檢驗CO時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________;
(3)D、E兩裝置位置能否互換?為什么?_____________________________________。
(4)若需測定氣體產(chǎn)物的含量,則A裝置能很好地降低實驗誤差,在實驗中,至少有____次使用到A裝置,分別起什么作用?_____________________________。
Ⅱ、對固體產(chǎn)物的成分進(jìn)行探究
①提出合理假設(shè):
假設(shè)1:紅色固體為Cu ;
假設(shè)2:紅色固體為Cu2O ;
假設(shè)3: 。
②設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè)(不要在答題卡上作答)
③實驗過程
根據(jù)②中方案進(jìn)行實驗在答題卡上按下表的格式寫出實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。
實驗步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 |
步驟1: | |
步驟2: | |
…… | |
Ⅰ、(1)H2O(1分)、CO2 (1分)
(2) PdCl2 + CO + H2O = Pd↓ + CO2 + 2HCl (方程式書寫完整2分)
(3)不能,若互換則E裝置中可能產(chǎn)生的CO2對D裝置中CO2的檢驗造成干擾。(其他合理答案也可,2分)
(4)2 (1分)
加熱晶體前,通氮氣可除去裝置中的空氣;加熱晶體后,通氮氣可把分解產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物全部趕出來。(其他合理答案也可,2分)
Ⅱ、①假設(shè)3:紅色固體為Cu2O和Cu的混合物。(1分)
③實驗過程(每空1分,先檢驗Cu2O、后檢驗Cu亦可)實驗步驟 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 步驟1:取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量濃氨水,充分振蕩使其溶解 若固體產(chǎn)物全部溶解,則假設(shè)2成立;若固體產(chǎn)物未全部溶解,則假設(shè)1或假設(shè)3成立,接著進(jìn)行下一步實驗。 步驟2:另取適量固體產(chǎn)物于試管中,向其中加入適量稀硫酸溶液,充分振蕩 若溶液變藍(lán)色,結(jié)合步驟1,則假設(shè)3成立;
若溶液未變藍(lán)色,結(jié)合步驟1,則假設(shè)1成立。
解析試題分析:Ⅰ、(1)無水硫酸銅遇水變藍(lán),可用量檢驗H2O的存在;CO2通入石灰水變渾濁,可用石灰水檢驗CO2。
(2)根據(jù)資料卡片:CO能與PdCl2溶液反應(yīng)生成黑色的鈀粉,可知PdCl2把CO氧化為CO2,配平可得方程式:PdCl2 + CO + H2O = Pd↓ + CO2 + 2HCl
(3)不能互換D、E兩裝置位置,如果顛倒順序后,E裝置產(chǎn)生CO2,會對D對CO2的檢驗產(chǎn)生干擾。
(4)2次用到A裝置,第一次:加熱晶體前,通氮氣可除去裝置中的空氣;第二次:加熱晶體后,通氮氣可把分解產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物全部趕出來。
Ⅱ、①假設(shè)3為假設(shè)1和假設(shè)2的綜合:紅色固體為Cu2O和Cu的混合物。
③根據(jù)題目所給資料卡片:Cu2O能溶于濃氨水形成絡(luò)合物,設(shè)計步驟1:取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量濃氨水,充分振蕩使其溶解。若固體產(chǎn)物全部溶解,說明只含Cu2O,則假設(shè)2成立;若固體產(chǎn)物未全部溶解,則假設(shè)1或假設(shè)3成立,接著進(jìn)行下一步實驗。根據(jù)Cu2O與H2SO4發(fā)生歧化反應(yīng),生成CuSO4和Cu,設(shè)計步驟2:另取適量固體產(chǎn)物于試管中,向其中加入適量稀硫酸溶液,充分振蕩;則若溶液變藍(lán)色,結(jié)合步驟1,則假設(shè)3成立;若溶液未變藍(lán)色,結(jié)合步驟1,則假設(shè)1成立。
考點:本題考查物質(zhì)的作用、方程式的書寫、實驗方案的試劑與分析評價。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
苯甲酸常用于抗真菌及消毒防腐。實驗室常用高錳酸鉀氧化甲苯制備苯甲酸,其裝置如圖甲所示(加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去)。實驗過程如下:
①將5.4 mL甲苯、100 mL水、幾粒沸石加入250 mL三頸燒瓶中;
②裝上冷凝管,加熱至沸后分批加入16 g高錳酸鉀,回流反應(yīng)4 h;
③將反應(yīng)混合物趁熱減壓過濾,并用熱水洗滌濾渣,將洗滌液并入濾液中;
④濾液加入鹽酸酸化后,抽濾(裝置如圖乙)、洗滌、干燥得苯甲酸粗產(chǎn)品。
在苯甲酸制備過程中發(fā)生反應(yīng):
(1)圖甲冷凝管中冷水應(yīng)從________(填“a”或“b”)管進(jìn)入,圖乙中儀器X的名稱為________。
(2)實驗中分批加入KMnO4的原因是_________________________。
(3)判斷甲苯被氧化完全的實驗現(xiàn)象是___________________________。
(4)抽濾操作與普通過濾相比,除了得到沉淀較干燥外,還有一個優(yōu)點是__________________________________________________________。
(5)第一次過濾時,若溶液呈紅色,可加入下列試劑處理________(填字母)。
A.H2O | B.CCl4 |
C.NaHSO3 | D.HNO3 |
T/℃ | 4 | 18 | 75 |
溶解度/g | 0.18 | 0.27 | 2.20 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,實驗室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì)。
②四種化合物的溶解度(S )隨溫度(T )變化曲線如圖所示。
(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有 。
(2)加入BaCl2的目的是 ,加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為 。
(3)加入NaClO3飽和溶液后發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(4)產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定:
步驟1:準(zhǔn)確稱量3.50 g產(chǎn)品配成100 mL溶液。
步驟2:取10.00 mL于錐形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微熱。
步驟3:冷卻至室溫,用0.100 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液滴定剩余的Fe2+至終點,此過程中反應(yīng)的離子方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
步驟4:將步驟2、3重復(fù)兩次,平均消耗K2Cr2O7 溶液15.00 mL。
①寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式: ;
②產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
易溶于水的三草酸合鐵(Ⅲ)酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。以鐵屑為原料的制備流程如下:
請回答下列問題:
(1)鐵屑中常含硫元素,加稀硫酸時會產(chǎn)生有毒的H2S氣體,可用氫氧化鈉溶液吸收,下列吸收裝置正確的是 。
(2)制得的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是 。若要從溶液中得到綠礬FeSO4·7H2O,必須進(jìn)行的實驗操作是 (按順序填寫)。
a.過濾洗滌 b.蒸發(fā)濃縮 c.冷卻結(jié)晶 d.灼燒 e.干燥
(3)該晶體鹽在110℃可完全失去結(jié)晶水,繼續(xù)升高溫度可發(fā)生分解反應(yīng)。
①分解得到的氣體產(chǎn)物用如下裝置進(jìn)行實驗
裝置檢查氣密性后,先通一段時間N2,其目的為 。結(jié)束實驗時先熄滅酒精燈再通入N2至常溫,其目的為 。實驗過程中觀察到B、F中澄清石灰水都變渾濁,E中有紅色固體生成,則氣體產(chǎn)物是 。
②分解得到的固體產(chǎn)物含有K2CO3、FeO、Fe,加水溶解、過濾、洗滌、干燥,得到含鐵樣品,F(xiàn)設(shè)計下列三種實驗方案對該樣品進(jìn)行物質(zhì)含量測定。
【甲】a g樣品溶液得固體b g
【乙】a g樣品量氣測得氣體體積Va mL
【丙】a g樣品250 mL溶液三次平均消耗0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液Vb mL你認(rèn)為以上方案中 無法確定樣品的組成,理由是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑,該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)。利用圖-2裝置制備過碳酸鈉,在冷水浴中充分反應(yīng)后,按圖-1流程可獲得過碳酸鈉產(chǎn)品。
(1)恒壓滴液漏斗中支管的作用是 。
(2)制備過碳酸鈉的關(guān)鍵是 。
(3)如果配制過碳酸鈉的水中含有鐵離子,不僅會削弱洗滌劑的去污能力,甚至完全失去殺菌作用。試分析其中的原因(寫出其中一種即可,用方程式表示)。________________________________;
(4)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了定性探究鐵離子對這種新型漂白劑的不良影響,取該漂白劑100mL,加入25g FeCl3固體,產(chǎn)生大量無色無味氣體,用貯氣瓶收集氣體。請選用下列試劑和實驗用品完成氣體成分的探究過程:0.1mol/LNaOH溶液、8.0mol/LNaOH溶液、澄清石灰水、0.01mol/LKMnO4溶液、BaCl2稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶。
①提出假設(shè):對該氣體成分提出合理假設(shè)。
假設(shè)1:氣體是O2; 假設(shè)2:氣體是______________; 假設(shè)3:氣體是CO2。
②設(shè)計方案:設(shè)計實驗方案證明你的假設(shè),在下表中完成實驗步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論:
實驗步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 |
將氣體依次通入盛有_______、________的洗氣瓶中,________________________。 | ①________________________ ②________________________ ③________________________ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
碘是人體必需的微量元素之一,有“智力元素”之稱。食用加碘食鹽可預(yù)防碘缺乏病。查閱資料知:①在酸性條件下,I- 能被NO3- 氧化成IO3-,被H2O2或O2等氧化為I2;② IO3- 能被HSO3- 還原成I2。
請你利用實驗室常用儀器和下列限選試劑,依次研究某食鹽樣品中所加碘的存在形式是I2、I-、IO3- 中的哪一種。
限選試劑如下:1.0 mol?L-1HNO3溶液、1.0 mol?L-1H2SO4溶液、1.0 mol?L-1NaHSO3溶液、3%H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸餾水。
(1)提出假設(shè)
假設(shè)1:該食鹽樣品中含I2;
假設(shè)2:該食鹽樣品中含I-;
假設(shè)3: 。
(2)設(shè)計方案與實驗探究
將適量食鹽樣品溶于蒸餾水制成溶液,請按要求填寫下表:
實驗步驟 | 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 |
步驟1:取少量上述溶液注入試管中,滴入幾滴淀粉溶液,振蕩 | 若溶液顯 (填顏色),則假設(shè)1成立;否則,假設(shè)1不成立,再進(jìn)行步驟2 |
步驟2: | 若溶液顯藍(lán)色,則假設(shè)2成立,反應(yīng)的離子方程式為 ;否則,假設(shè)2不成立,再進(jìn)行步驟3 |
步驟3: | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
某研究性學(xué)習(xí)小組擬探究在含Mg2+、Al3+ 的混合溶液中滴加NaOH溶液時,生成氫氧化物沉淀的過程。
【實驗】在0.1 mol?L-1 MgSO4、0.05 mol?L-1Al2(SO4)3的混合溶液中滴加0.5 mol?L-1NaOH溶液,借助氫離子傳感器和相應(yīng)分析軟件,測得溶液的pH隨NaOH溶液的加入變化情況如圖所示。
(1)為精確控制加入NaOH溶液的體積,可將NaOH溶液置于 (填儀器名稱)中滴加。
(2)圖中有三個pH增加緩慢的階段,第一階段(a點前)對應(yīng)的實驗現(xiàn)象是 。
(3)對第二階段(b、c之間)溶液pH變化緩慢的本質(zhì),小組同學(xué)做出如下推測,請補(bǔ)充推測2和3:
推測1:生成Mg(OH)2沉淀,消耗OH-;
推測2: ;
推測3: 。
若推測1符合實際情況,則a點之前反應(yīng)的離子方程式為 ,請據(jù)此描述Mg(OH)2、Al(OH)3兩種物質(zhì)在水溶液中溶解性的差異 。
(4)請分析e點后溶液中較大量存在的含金屬元素的離子并設(shè)計實驗檢驗(可不填滿):
較大量存在的含金屬元素的離子 | 檢驗方法 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
用1-丁醇、溴化鈉和較濃H2SO4混合物為原料,在實驗室制備1-溴丁烷,并檢驗反應(yīng)的部分副產(chǎn)物。(已知:NaCl+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑)現(xiàn)設(shè)計如下裝置,其中夾持儀器、加熱儀器及冷卻水管沒有畫出。請回答下列問題:
(1)儀器D的名稱是 。
(2)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。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
(3)理論上,上述反應(yīng)的生成物還可能有:丁醚、1-丁烯、溴化氫等。熄滅A處酒精燈,在豎直冷凝管上方塞上塞子,打開a,利用余熱繼續(xù)反應(yīng)直至冷卻,通過B、C裝置檢驗部分副產(chǎn)物。B、C中應(yīng)盛放的試劑分別是 、 。
(4)在實驗過程中,發(fā)現(xiàn)A中液體由無色逐漸變成黑色,該黑色物質(zhì)與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,可在豎直冷凝管的上端連接一個內(nèi)裝吸收劑堿石灰的干燥管,以免污染空氣。
(5)相關(guān)有機(jī)物的數(shù)據(jù)如下:
物質(zhì) | 熔點/0C | 沸點/0C |
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) 來源: 題型:實驗題
氯化銅是一種廣泛用于生產(chǎn)顏料、木材防腐劑等的化工產(chǎn)品。某研究小組用粗銅(含雜質(zhì)Fe)按下述流程制備氯化銅晶體(CuCl2 ? 2H2O)。
(1)為了完成步驟I,可采用如下圖所示的裝置將粗銅轉(zhuǎn)化為固體a。
在該實驗中,加熱A、C裝置中的酒精燈時,應(yīng)該先點燃_______裝置的酒精燈,D裝置的作用是
_______,C裝置中生成的產(chǎn)物是_______。
(2)步驟II中的操作是:將步驟I中的固體加入到容器中,然后加入_______,固體完全溶解。
(3)步驟III中加入的試劑是H2O2,其目的是提高最終制備的氯化銅晶體的純度,試寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式______________。
(4) 步驟IV中應(yīng)先加入某試劑,然后過濾得到濾液。為了調(diào)節(jié)溶液的pH只使Fe3+完全沉淀,加入的試劑是CuO粉末而不用氨水或NaOH溶液,其理由是_______。
(5)步驟V中,將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到CuCl2·2H2O晶體,F(xiàn)欲得到無水CuCl2,在實驗室也可以采用上述裝置完成CuCl2 ? 2H2O脫水得到無水CuCl2,則A裝置中的兩種化學(xué)試劑是_____。
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