现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物),某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置(夹持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
I.测定铁的质量分数:
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在E装置后面连上一根
导管,然后________________________________________,则证明装置的气密性良好。
(2)称量E的质量,并将a g铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________________________________(写表达式)。
(3)装置C中反应的离子方程式为________________________________________。
(4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大。你认为改进的方法是____________________________________.
(5)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实验测得合金中铁的质量分
数也可能会偏离。你认为其中的原因是_________________________________________。
Ⅱ.探究浓硫酸的某些性质:
(6)往A中滴加足量的滚硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:
_____________________________________________________________________。
(7)将A中固体换为金属铜则与浓硫酸发生反应的化学方程式是__________________
_______________________,反应中浓硫酸表现出的性质是______________________。
(1)把导管放入盛水的水槽中,微热烧瓶,如果导管口有气泡产生,停止加热后导管口产生一段稳定的水柱。(2分)
(2)(11a-3b)/11a×100℅(2分)
(3)2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+(2分)
(4)在装置E的后边再连接一个与E相同的装置。(2分)
(5)反应产生的CO2气体未能完全排到装置E中,导致b偏低。
(6)常温下,铁被浓硫酸钝化,碳不与浓硫酸反应。(2分)
(7) 2H2SO4(浓)+CuCuSO2+ SO2↑+2H2O; (2分) 酸性和强氧化性(2分)
解析试题分析:(1)用微热法检验密封装置的气密性。
(2)E增重bg,是CO2的质量,可以计算碳的质量3b/11g,铁的质量 (a-3b/11)g, 铁的质量分数为(11a-3b)/11a×100℅.
(3)装置C中是K MnO4溶液,有强氧化性,能和有还原性的SO2反应,离子方程式为2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。
(4)为防止空气中CO2、H2O进入E管,可以在E的后边再连接一个与E相同的装置,吸收空气中CO2、H2O。
(5)反应结束后,装置内还有生成的气体残留。
(6) 常温下,铁被浓硫酸钝化,碳不与浓硫酸反应。
(7) 铜与浓硫酸加热的条件下发生反应,生成CuSO2和 SO2。
考点:浓硫酸的性质;通过实验来测定物质的纯度。
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某研究性学习小组欲利用已经学过的化学知识和下列装置制取少量次氯酸钠,并进一步探究次氯酸钠的化学性质。
相关资料:反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O属于放热反应,温度稍高时便发生副反应:3Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O。
(1)制取氯气时,在烧瓶中加入一定量的二氧化锰,通过________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。请在装置A、B、C中选择一个合适的装置放在②处________。
(2)部分学生认为上述装置存在缺点,他们指出在前两个仪器之间应增加如D图所示的装置:你认为D中所盛液体是________,其作用是____________。
(3)该化学兴趣小组对产品的性质进行了如下探究。
第一步,测其pH=10。结合相关离子方程式解释原因________。
第二步,该化学兴趣小组的同学备选了紫色石蕊试液对次氯酸钠的性质进行实验检验。请你帮助他们完成实验报告:
实验操作 | 预期现象 | 结论 |
| | |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO2)2 、NO2、O2 乙:MgO、NO2 、O2 丙:Mg3N2、O2 丁:MgO、NO2 、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是 。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明 。
②称取Mg(NO3)2固体3 . 79 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目是 ;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先 ,然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1 . 0g
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想 是正确的。
②根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应: (填写化学方程式),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是 。(用化学方程式表示)
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步研究。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某化学兴趣小组的同学利用所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有__________(填2种)。
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2并进行相关的性质实验。若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分成两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作、现象结论如下:
请你评价实验Ⅱ结论是否合理?_____________;理由:______________。
(3)请利用上述A、C装置设计一个简单的实验,验证Cl2和Br2的氧化性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论)_____________。
(4)B、D、E装置相连后,在B中盛装足量浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为____________________________。
②欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹a、b,再打开止水夹c,使烧杯中的水进入试管丁的操作是_______________________。
③试管丁中的NO2与一定量的O2混合充满后倒插水中,试管9/10充满水,则原试管丁中的混合气体平均相对分子质量可能为_________。(只填一种即可,保留二位小数)
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质,按下图所示装置进行实验,请回答下列问题
(1)装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是 ,仪器B中发生反应的化学方程式为
(2)完成下面表格中的空白
(3)取下装置丙中的试管C,向其中滴加足量的Na2SO3溶液,溶液颜色褪去,该过程中发生反应的离子方程式为 。反应后的溶液中主要含有SO32—、SO42—、I—等阴离子,请填写鉴定SO32—、SO42—和I—的实验报告。
限选试剂:2mol·L—1HCl、1mol·L—1H2SO4、1mol·L—1BaCl2、1mol·L—1Ba(NO3)2、CCl4、新制饱和溴水、新制饱和氯水。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
用下图装置进行实验。
回答有关问题:
(1)玻璃管E内发生反应的化学方程式是 。
(2)小试管C的作用是 。
(3)广口瓶D内盛的试剂是 ,装置D的3个作用是① , ② , ③ 。
(4)从管E导出的气体成分是 。
(5)装置F中U形管观察到所收集物质的颜色状态是 。
(6)若U形管内收集到的物质很少,分析其原因不可能是 (填标号)。
a.装置气密性不好; b.制得的SO2中混有少量H2S杂质使催化剂中毒;c.气流速度过快。
(7)从U形管导出的尾气的处理方法是 。
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某研究性学习小组的一个课题是“NO2能否支持木条的燃烧?”由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案(忽略N2O4的存在,图中铁架台等夹持仪器均已略去):
Ⅰ.实验装置如下图1所示
图1 图2
(1)浓硝酸受热分解的化学方程式是 。
(2)实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学得出“NO2不能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确? (填“正确”或“不正确),理由是 。
Ⅱ.实验装置如上图2所示
(1)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气,该反应的化学方程式是 。
(2)当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复燃了,有的同学得出“NO2能支持木条的燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确? (填“正确”或“不正确”),理由是 。
Ⅲ.为了更直接说明“NO2能否支持木条的燃烧”这一问题,请你重新设计一个简单的实验方案,简述实验原理和主要操作。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
如图1所示,某兴趣小组同学将铜片加入稀硝酸,发现开始时气泡产生速率非常慢,一段时间后速率明显加快,烧瓶内溶液呈浅蓝色并不断加深,液面上方的气体颜色也在不断加深。该小组同学拟通过实验探究反应速率变化的原因。
图 1 图 2
(1)图1中铜与稀硝酸反应的离子方程式为 ;
用离子方程式表示NaOH溶液所起的作用 ;
(2)小组同学提出了如下假设并设计实验探究:
Ⅰ.甲同学认为是反应放热导致溶液温度升高所致,完成此实验还需要的仪器是 ;
测定反应过程中溶液不同时间的温度,结果如下表:
时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 35 | 50 | 60 | 70 | 80 |
温度/℃ | 25 | 26 | 26 | 26 | 26 | 26 | 26.5 | 27 | 27 | 27 | 27 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
硫酸是工业生产中重要的产品之一,以黄铁矿为原料生产硫酸的简单流程如下图所示。
请填写下列空白。
(1)黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为_____________;接触室中发生反应的化学方程式为____________________。
(2)为充分利用反应放出的热量,接触室中应安装_____________(填设备名称);吸收塔中填充有许多瓷管,其作用为__________________。
(3)为使黄铁矿煅烧充分,常通入过量40%的空气,则煅烧后炉气中SO2的体积分数为____________________(设空气中氧气的体积分数为0.20);将上述炉气经净化除尘后直接送入接触室,流量为1.00m3/s,从接触室导出气体的流量为0.95m3/s(同温同压下测定),则SO2的转化率为________________%。
(4)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的SO2和铵盐。SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式为___________________。
(5)硫酸的用途非常广泛,可应用于下列____________(可多选)。
a.橡胶的硫化 b.过磷酸钙的制备
c.铅蓄电池的生产 d.表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
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