【题目】已知碳化铝(Al4C3)与水反应生成氢氧化铝和甲烷.为了探究甲烷性质,某同学设计如下两组实验方案:甲方案探究甲烷与氧化剂反应(如图1所示);乙方案探究甲烷与氯气反应的条件(如图2所示).
甲方案实验现象:溴水无颜色变化,无水硫酸铜变蓝色,澄清石灰水变浑浊.
乙方案实验操作过程:通过排饱和食盐水的方法收集两瓶甲烷与氯气(体积比为1:4)的混合气体,I瓶放在光亮处,II瓶用预先准备好的黑色纸套套上,按图2安装好装置,并加紧弹簧夹a和b.
(1)碳化铝与稀硫酸反应的化学方程式为 .
(2)写出甲方案实验中硬质试管里可能发生的化学方程式 , (实验测得消耗甲烷与氧化铜物质的量之比2:7)
(3)实验甲中浓硫酸的作用是 , 集气瓶中收集到的气体(填“能”或“不能”)直接排入空气中?
(4)下列对甲方案实验中的有关现象与结论的叙述都正确的是
A.酸性高锰酸钾溶液不褪色,结论是通常条件下,甲烷不能与强氧化剂反应
B.硬质试管里黑色粉末变红色,说明氧化铜发生了氧化反应
C.硬质试管里黑色粉末变红色,推断氧化铜与甲烷反应只生成水和二氧化碳
D.甲烷不能与溴水反应,推知甲烷不能与卤素单质反应
(5)乙方案中烧杯里放入足量的水,打开弹簧夹a、b,一段时间后,观察到有水倒吸到I瓶中,但水并不能充满I瓶,请写出该实验现象所涉及的一个化学方程式 . 除了上述现象外,该实验中还可能观察到的现象有(填序号).
A.I瓶中气体颜色变浅 B.I瓶中出现白雾
C.I瓶瓶内壁出现油状物质 D.II瓶中与I瓶现象相同.
【答案】
(1)Al4C3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+3CH4↑
(2)2CH4+7CuO 7Cu+CO2+CO+4H2O
(3)干燥甲烷;不能
(4)A
(5)CH4+Cl2 CH3Cl+HCl;ABC
【解析】解:(1)碳化铝(Al4C3)与水反应生成氢氧化铝和甲烷,碳化铝与硫酸反应可理解为碳化铝(Al4C3)与水反应,产物再和硫酸反应,所以产物为硫酸铝和甲烷,反应方程式为:Al4C3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+3CH4↑,所以答案是:Al4C3+6H2SO4=2Al2(SO4)3+3CH4↑;(2)甲烷中碳元素化合价为﹣4价,甲烷与氧化铜反应,碳元素化合价升高,甲烷与氧化铜物质的量之比2:7,先根据氢守恒确定水前系数,再根据碳、氧守恒得硬质试管里可能发生的化学方程式为:2CH4+7CuO 7Cu+CO+CO2+4H2O,
所以答案是:2CH4+7CuO 7Cu+CO+CO2+4H2O;(3)碳化铝与硫酸反应生成硫酸铝和甲烷,甲方案探究甲烷与氧化剂反应,盛放浓硫酸的装置放置在氧化剂氧化铜之前,所以实验甲中浓硫酸的作用是干燥CH4 , 甲烷和氧化铜反应,碳元素化合价升高,生成碳的氧化物,产物中可能有一氧化碳生成,所以集气瓶中收集到的气体不能直接排放到空气中,
所以答案是:干燥甲烷;不能;(4)A.甲烷不能与强氧化剂反应,若能反应,则酸性高锰酸钾溶液在甲烷的作用下会褪色,现不褪色,结论是通常条件下,甲烷不能与强氧化剂反应,故A正确;
B.硬质试管里黑色粉末变红色,可能为铜,即黑色的氧化铜被还原为铜单质,氧化铜中铜元素化合价降低,表现氧化性,发生还原反应,故B错误;
C.氧化铜与甲烷反应生成水和二氧化碳、一氧化碳,硬质试管里黑色粉末也能变红色,故C错误;
D.甲烷不能与溴水反应,但甲烷能与卤素单质发生取代反应,故D错误;
故选A;(5)乙方案中烧杯里放入足量的水,甲烷和氯气在光照条件下发生取代反应,CH4+Cl2 CH3Cl+HCl,CH3Cl+Cl2
CH2Cl2+HCl,CH2Cl2+Cl2
CHCl3+HCl,CHCl3+Cl2
CCl4+HCl,生成物中CH3Cl(气体)、CH2Cl2(油状液体)、CHCl3(油状液体)、CCl4(油状液体)、HCl(极易溶于水),打开弹簧夹a、b,一段时间后,观察到有水倒吸到I瓶中,但CH3Cl(气体)难溶于水,所以水并不能充满I瓶,氯气为黄绿色气体、反应后I瓶中气体颜色变浅,HCl(极易溶于水),I瓶中出现白雾,CH2Cl2(油状液体)、CHCl3(油状液体)、CCl4(油状液体)、I瓶瓶内壁出现油状物质,Ⅱ瓶中无现象,II瓶中与I瓶现象不相同,所以ABC符合.
所以答案是:CH4+Cl2 CH3Cl+HCl;ABC.
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【题目】有关物质的转化关系如下图所示(部分生成物和反应条件已略去)。D、F、G、H均为常见气体,其中D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;G呈绿色,H在空气中含量最高;C的摩尔质量为32g/mol;E为难溶性碱。
(1)C的化学式为_________。
(2)H的电子式为_________。
(3)写出反应①的离子方程式: _________。
(4)写出反应②的化学方程式: _________。
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【题目】在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A.能使广泛pH试纸显蓝色的溶液:K+、Ba2+、Cl﹣、Br﹣
B.常温下 =12的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3﹣、Cl﹣
C.含有大量Al3+的溶液中:Na+、Cl﹣、AlO2﹣、OH﹣
D.能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液:K+、SO42﹣、S2﹣、SO32﹣
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【题目】五水硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗称海波。医药上用作洗涤剂、消毒剂。根据化合价原理可知Na2S2O3·5H2O中S元素的化合价为
A. +6B. +4C. +2D. -2
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【题目】在室温下,下列关于pH=3的CH3COOH溶液和pH=3的HCl溶液的叙述中不正确的是
A. 两种溶液中溶质的物质的量浓度:CH3COOH>HCl
B. 向CH3COOH溶液中通入HCl(g), 的值不变
C. 均与pH=11的氨水混合,使溶液显中性,两溶液的导电性相同,水的电离程度也相同
D. 在CH3COONa溶液中分别加入等量的上述两种溶液,溶液中的c(Na+)/c(CH3COO-)前者减小,后者增加
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【题目】利用钛白工业的副产品FeSO4(含TiO2+、Al3+)可以生产电池级高纯超微细草酸亚铁。其工艺流程如下:
已知:
①过滤1得到的滤渣的主要成分是Al(OH)3、H2TiO3
②5Fe2+ +MnO4- +8H+ =5Fe3+ +Mn2+ +4H2O 5C2O42- +2MnO4- +16H+ =10CO2↑+2Mn2+ +8H2O
(1)除杂过程中加入Fe的作用是___________________________。
(2)沉淀过程的反应温度为40℃,温度不宜过高的原因除了控制沉淀的粒径外,还有_____。
(3)实验室测定高纯超微细草酸亚铁组成的步骤依次为:
步骤1:准确称量一定量草酸亚铁样品,加入30 mL 2mol·L-1 的H2SO4溶解。
步骤2:用c mol·L-1标准KMnO4溶液滴定,消耗其体积a mL。
步骤3:向滴定后的溶液中加入3g Zn粉和8 mL 2mol·L-1的H2SO4溶液,将Fe3+还原为Fe2+。
步骤4:过滤,滤液用上述标准KMnO4溶液滴定,消耗溶液b mL。
① KMnO4溶液应该装在_______________滴定管中。
② 用KMnO4溶液滴定待测液,达到滴定终点的标志是__________________________________。
③ 下列操作会导致测定结果中样品的C2O42- 的物质的量偏大的是____________________
A. 步骤2中,滴定管未用标准KMnO4 溶液润洗
B. 步骤3中加入Zn不足
C. 步骤2中,读标准溶液体积时,先仰视后俯视
D. 步骤4中,读标准溶液体积时,先俯视后仰视
④ 样品中C2O42- 的物质的量为_______________________。
(4)将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸亚铁溶液混合,测得反应液中Mn2+ 的浓度随反应时间t的变化如下图,其变化趋势的原因可能为__________________________________。
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【题目】A、B、C、D、E五种溶液分别是NaOH、NH3·H2O、CH3COOH、HCl、NH4HSO4中的一种。常温下进行下列实验:
①相同温度下,同浓度的5中溶液中,水的电离程度的大小顺序为:E=B>C>A=D
②B、D均能与pH=3的A溶液反应,当它们以等物质的量混合时均能恰好反应,反应后得到的溶液前者呈酸性,后者呈中性;
③浓度均为0.1mol·L-1 C与D溶液等体积混合,溶液呈酸性。
回答下列问题:
(1)D是___________,E是___________;
(2)用水稀释0.1mol·L-1 B溶液时,溶液中随着水量的增加而减小的是_________(填写序号)
a. b.
c.c(H+)·c(OH-) d.n(OH-)
(3)pH相同的等体积的两份溶液A和E,分别与镁粉反应,若最后仅有一份溶液中存在镁粉,且放出氢气的质量相同,则下列说法正确的是_____________(填写序号)。
a.反应所需要的时间E>A b.开始反应时的速率A>E
c.参加反应的镁粉物质的量A=E d.E溶液里有镁粉剩余
(4)将等体积、等物质的量浓度B和C混合后溶液,升高温度(溶质不会分解)溶液pH随温度变化如图中________曲线(填写序号)。
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【题目】紫菜与海带类似,是一种富含生物碘的海洋植物.商品紫菜轻薄松脆、比海带更易被焙烧成灰实验室里从紫菜中提取碘的流程如图1:
(1)实验室焙烧紫菜,需要下列仪器中的(填序号).
a.试管 b.烧杯 c.坩埚 d.泥三角 e.铁三脚架 f.酒精灯
(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:① , ③ .
(3)提取碘的过程中,可选择的有机试剂是
A.酒精 B.苯 C.乙酸 D.食盐水
选择该试剂的理由是 .
(4)为使紫菜灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品,尚缺少的玻璃仪器有、 .
(5)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还须经过蒸馏,观察图2中的实验装置图改正其中的错误之处:
①;②;③ .
(6)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热,最后晶态碘在里聚集.
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