某實驗小組欲探究碳與濃硝酸反應(yīng)的情況。甲同學(xué)設(shè)計了圖1裝置,認為若有紅棕色氣體產(chǎn)生就說明碳與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng)。
(1)乙同學(xué)認為甲同學(xué)的結(jié)論是錯誤的,他的理由是 (用化學(xué)方程式表示),所以他認為應(yīng)該檢驗 (填化學(xué)式)的產(chǎn)生來證明碳與濃硝酸反應(yīng)。為此乙同學(xué)查閱相關(guān)資料得知“0℃時四氧化二氮為液體”,從而改進了實驗裝置如圖2所示。
(2)為了減少干擾,對于A裝置有下面4種操作方案,其中最合理的是(填寫數(shù)字序號) 。
①將炭與濃硝酸一同放在裝置中加熱;②先加熱濃硝酸,然后將炭投入其中;
③先加熱炭,再加入冷濃硝酸; ④先加熱炭,再將炭投入冷濃硝酸。
(3)請用平衡移動原理解釋B裝置的作用 。
(4)C裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ,經(jīng)檢測C的溶液中還含有少量氮元素,只以NO3-形式存在,寫出生成該離子的化學(xué)方程式 。
(1)4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O(2分) CO2(1分)
(2)④(2分)
(3)常溫下存在平衡體系:2NO2 N2O4,降低溫度N2O4液化,平衡右移,除去混合氣體中的NO2。(3分)
(4)C中溶液變渾濁(或產(chǎn)生白色沉淀) (3分) 4NO2+O2+2Ba(OH)2=2Ba(NO3)2+2H2O(3分)
解析試題分析:(1)濃硝酸受熱易分解產(chǎn)生二氧化氮氣體,4HNO3 4NO2↑+O2↑+2H2O;若C與濃硝酸反應(yīng)應(yīng)有二氧化碳氣體生成,所以檢驗CO2的產(chǎn)生來證明碳與濃硝酸反應(yīng);
(2)只要存在濃硝酸被加熱的情況都有可能產(chǎn)生二氧化氮氣體,不能證明是C與濃硝酸發(fā)生了反應(yīng),所以最合理的操作是④;
(3)常溫下存在平衡體系:2NO2 N2O4,該反應(yīng)為放熱反應(yīng),所以降低溫度,平衡正向移動,N2O4被液化,從而除去NO2;
(4)若C與濃硝酸反應(yīng)則有二氧化碳生成,與氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成白色沉淀;C的溶液中還含有少量氮元素,只以NO3-形式存在,說明混合氣體中仍有NO2,與氫氧化鋇溶液、氧氣反應(yīng)生成硝酸鋇溶液,化學(xué)方程式為4NO2+O2+2Ba(OH)2=2Ba(NO3)2+2H2O。
考點:考查對實驗的分析判斷能力,平衡理論的應(yīng)用,化學(xué)方程式的書寫
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題
(本題共14分)
硫有多種含氧酸,亞硫酸(H2SO3)、硫酸(H2SO4)、焦硫酸(H2SO4·SO3)、硫代硫酸(H2S2O3)等等,其中硫酸最為重要,在工業(yè)上有廣泛的應(yīng)用。在實驗室,濃硫酸是常用的干燥劑。
完成下列計算:
(1)焦硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中的SO3都轉(zhuǎn)化為硫酸。若將445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸,該硫酸的物質(zhì)的量濃度為________mol/。
(2)若以濃硫酸吸水后生成的H2SO4·H2O計算,250g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸能吸收多少g水?
(3)硫鐵礦是工業(yè)上制硫酸的主要原料。硫鐵礦氧化焙燒的化學(xué)反應(yīng)如下:
3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO2 4FeS2+11 O2→2Fe2O3+8SO2
若48mol FeS2完全反應(yīng)耗用氧氣2934.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),計算反應(yīng)產(chǎn)物中Fe3O4與Fe2O3物質(zhì)的量之比。
(4)用硫化氫制取硫酸,既能充分利用資源又能保護環(huán)境,是一種很有發(fā)展前途的制備硫酸的方法。
硫化氫體積分?jǐn)?shù)為0.84的混合氣體(H2S、H2O、N2)在空氣中完全燃燒,若空氣過量77%,計算產(chǎn)物氣體中SO2體積分?jǐn)?shù)(水是氣體)。(已知空氣組成:N2體積分?jǐn)?shù)0.79、O2體積分?jǐn)?shù)0.21)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(16分)氯氣可與潮濕的消石灰反應(yīng)制取少量漂白粉,也可在濃溶液條件下與石灰石反應(yīng)生成較濃的HClO溶液。
Ⅰ.甲研究性學(xué)習(xí)小組利用氯氣制少量漂白粉(如圖所示):
(1)A儀器的名稱是 ,所盛試劑是 。
(2)此實驗結(jié)果所得Ca(ClO)2產(chǎn)率太低。經(jīng)分析并查閱資料發(fā)現(xiàn)主要原因是在U型管中存在兩個副反應(yīng):
①溫度較高時氯氣與消石灰反應(yīng)生成了Ca(ClO3)2,為避免此副反應(yīng)的發(fā)生,可采取的措施是 。此副反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。
②寫出另一個副反應(yīng)的化學(xué)方程式 。為避免此副反應(yīng)發(fā)生,可在BC之間加多一個裝置,請在答題卷的方框中畫出該裝置,并標(biāo)明所用的試劑。
Ⅱ. 乙研究性學(xué)習(xí)小組研究飽和氯水與石灰石的反應(yīng):
①在試管中加入過量的塊狀碳酸鈣,再加入約20mL飽和氯水(如圖所示),充分反應(yīng),有少量氣泡產(chǎn)生,溶液淺黃綠色褪去;
②過濾,將濾液滴在有色布條上,發(fā)現(xiàn)其比氯水的漂白性更強;
③為了確定反應(yīng)產(chǎn)物,將濾液分為三份,分別進行以下實驗:
第一份與石灰水混合,立即產(chǎn)生大量白色沉淀;
第二份與稀鹽酸混合,立即產(chǎn)生大量無色氣體;
將第三份加熱,看到溶液變渾濁且有大量無色氣體產(chǎn)生。 經(jīng)檢測,上述實驗中產(chǎn)生的無色氣體均為CO2。請回答:
(3)反應(yīng)后所得的溶液漂白性增強的原因是 。
(4)依據(jù)上述實驗可推知:②的濾液中的溶質(zhì)除CaCl2、HClO外,還含有 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
硫化堿法是工業(yè)上制備Na2S2O3的方法之一,反應(yīng)原理為:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2(該反應(yīng)△H>0)。某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na2S2O3·5H2O流程如下。
(1)吸硫裝置如圖所示。
①裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率,B中試劑是 ,表明SO2吸收效率低的實驗現(xiàn)象是B中溶液 。
②為了使SO2盡可能吸收完全,在不改變A中溶液濃度、體積的條件下,除了及時攪拌反應(yīng)物外,還可采取的合理措施是 、 。(寫出兩條)
(2)假設(shè)本實驗所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,設(shè)計實驗方案進行檢驗。(室溫時CaCO3飽和溶液的pH=10.2)
限選試劑及儀器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸餾水、pH計、燒杯、試管、滴管
序號 | 實驗操作 | 預(yù)期現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
① | 取少量樣品于試管中,加入適量蒸餾水,充分振蕩溶解,___________________。 | _______________ | 樣品含NaCl |
② | 另取少量樣品于燒杯中,加入適量蒸餾水,充分?jǐn)嚢枞芙,___________________。 | _______________ | 樣品含NaOH |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
安徽省從2013年12月1日零時起,車用汽油升級為“國Ⅳ”標(biāo)準(zhǔn),對二氧化硫的排放有了大大的改善。已知SO2可以用Fe( NO3)3溶液吸收, 0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=2。某學(xué)習(xí)小組據(jù)此展開如下相關(guān)探究:
【探究I】銅與濃硫酸的反應(yīng)探究:
(l)取12.8g銅片于三頸燒瓶中,通N2一段時間后再加入20 mL 18 mol?L-1的濃硫酸,加熱。裝置A中有白霧(硫酸酸霧)生成,裝置B中產(chǎn)生白色沉淀,充分反應(yīng)后,燒瓶中仍有銅片剩余。
①該小組同學(xué)認為燒瓶中除有銅片剩余外還應(yīng)有較多的硫酸剩余,其原因是: ___________________ 。
②該小組同學(xué)欲通過測定產(chǎn)生氣體的量來求余酸的物質(zhì)的量,設(shè)計了多種實驗方案。下列方案不可行的是______ 。
A.將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量的盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱重
B.將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔苛蛩崴峄母咤i酸鉀溶液后,再加入足量的BaCl2溶液,測量所得沉淀的質(zhì)量
C.用排飽和NaHSO3溶液的方法測定其產(chǎn)生氣體的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)
【探究II】裝置B中產(chǎn)生沉淀的原因探究:
(2)加入濃硫酸之前先通N2一段時間,其目的是____ 。
(3)經(jīng)過討論,該小組對裝置B中產(chǎn)生沉淀的原因,提出下列猜想(不考慮各因素的疊加):
猜想1: 裝置A中的白霧進入B參與反應(yīng)
猜想2:SO2被Fe3+氧化為SO42-
猜想3: 。
(4)甲同學(xué)認為只要在裝置A、B間增加洗氣瓶C,就可以排除裝置A中白霧影響,則C中盛放的試劑是 。
(5)乙同學(xué)取出少量裝置B中清液,加入幾滴酸性高錳酸鉀,發(fā)現(xiàn)紫紅色褪去,據(jù)此認為猜想2成立。你是否同意其結(jié)論?并說明理由: 。
【思考與交流】
(6)實驗結(jié)束后,若使燒瓶中銅片繼續(xù)溶解,下列方案(必要時可加熱)可行的是 。
A.打開彈簧夾,通入O2 B.由分液漏斗加入H2O2溶液
C.由分液漏斗加入NaNO3溶液 D.由分液漏斗加入Na2SO4溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
氨水是一種的常用的化學(xué)試劑。
(1)以濃氨水和生石灰為原料,用如下裝置為發(fā)生裝置,可制取少 量氨氣。已知:NH3·H2O+CaO=Ca(OH)2+NH3↑。
①生石灰應(yīng)該裝在 (填A(yù)或B)。
②試從電離平衡角度分析該實驗中氨氣逸出的原因: 。
③現(xiàn)要用試管和必要實驗用品收集一試管氨氣,請在C處補充相應(yīng)收集裝置。
(2)化學(xué)興趣小組用氨水與硝酸銀溶液配制好銀氨溶液后,進行乙醛的銀鏡反應(yīng)實驗,但部分同學(xué)實驗時間長,且效果不明顯。影響乙醛銀鏡反應(yīng)速率的因素有哪些呢?請你完成如下猜想:
①猜想:因素一:銀氨溶液的pH大;
因素二: 。
②你設(shè)計實驗驗證上述影響因素一,完成下表中內(nèi)容。
提供試劑:乙醛、2%稀氨水、 0.25mol/L NaOH溶液、鹽酸 、 2% AgNO3溶液
實驗用品:燒杯(裝有熱水)、試管
實驗步驟 | 實驗操作 | 預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論(步驟1只填現(xiàn)象) |
1 | 在A、B兩支潔凈的試管中各入1mL 2%的AgNO3溶液,然后邊振蕩試管邊逐滴滴入2%稀氨水,至最初產(chǎn)生的沉淀恰好完全溶解,此時制得pH均約為8的銀氨溶液。 | |
2 | | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
新制氯水中含有多種粒子,某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為探究其性質(zhì),做了如下實驗,請你幫助完成:
(1)HClO不穩(wěn)定,見光易分解生成HCl和O2。請設(shè)計實驗證明有O2生成 。
(2)氯氣能使?jié)駶櫟募t色布條退色。對于使?jié)駶櫟募t色布條退色的物質(zhì),同學(xué)們的看法不一致,認為氯水中存在的幾種粒子都有可能。請你設(shè)計實驗,得出正確結(jié)論。
提出問題 | 收集資料 | 提出假設(shè) | 驗證假設(shè) | 得結(jié)論出 |
氯水中何種物質(zhì)能使?jié)駶櫟募t色布條退色? | ①氯氣有強氧化性 ②氯氣與冷水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸 ③次氯酸有強氧化性 | ① ② ③ ④H2O使布條退色 | ①:實驗①:把紅色干布條放入充滿氯氣的集氣瓶中,布條不退色 實實驗②: ; 實驗③:把紅色布條放在水里,布條不退色 | |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
某;瘜W(xué)實驗興趣小組為了驗證在實驗室制備Cl2的過程中有水蒸氣和HCl揮發(fā)出來,同時證明Cl2的某些性質(zhì),甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置(支撐用的鐵架臺省略),請按要求回答下列問題。
(1)下列方法中,可制得Cl2的正確組合是 。
①MnO2和濃鹽酸混合共熱;②MnO2、NaCl和濃硫酸混合共熱;③NaClO和濃鹽酸混合;④K2Cr2O7和濃鹽酸混合;⑤KClO3和濃鹽酸混合共熱;⑥KMnO4和濃鹽酸混合。
A.①②⑥ B.②④⑥
C.①④⑥ D.全部可以
(2)寫出實驗室制取Cl2的離子方程式 。
(3)①裝置B的作用是 ;
②裝置C和D出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明的問題是 ;
③裝置E的作用是 。
(4)乙同學(xué)認為甲同學(xué)的實驗有缺陷,不能確保最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種。為了確保實驗結(jié)論的可靠性,證明最終通入AgNO3溶液中的氣體只有一種,乙同學(xué)提出應(yīng)該在裝置 與 之間(填裝置字母序號)增加一個裝置,所增加裝置里面的試劑可以為 (填字母序號)。
A.濕潤的碘化鉀淀粉試紙 B.濃硫酸
C.濕潤的紅色布條 D.飽和食鹽水。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
實驗室用銅制取硫酸銅,將適量硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應(yīng)完全,通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體。
(1)為了節(jié)約原料,硫酸和硝酸的最佳物質(zhì)的量之比為________ ;為了吸收該反應(yīng)中產(chǎn)生的尾氣,可選擇的最佳裝置是________(填序號)。
(2)為符合綠色化學(xué)的要求,某研究性學(xué)習(xí)小組進行如下設(shè)計。
方案1:以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器N中反復(fù)灼燒,使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅,再使氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與烯硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加少量FeSO4,再通入空氣或氧氣,即發(fā)生反應(yīng),生成硫酸銅。反應(yīng)完全后,加入物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH,鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀(一般當(dāng)鐵離子的濃度下降到10-5mol·L-1時,就認為沉淀完全),然后過濾、濃縮、結(jié)晶。
(已知:常溫下,Ksp[Cu(OH)2]=10-22,Ksp[Fe(OH)3]=10-38)
請回答下列問題:
①方案1中儀器N的名稱是________。
②方案2中為了使鐵元素全部沉淀,應(yīng)調(diào)節(jié)pH至少為________。
③方案2中甲物質(zhì)可選用________(填序號)。
A.CaO | B.NaOH | C.CuCO3 | D.Cu2(OH)2CO3 E.Fe2(SO4)3 |
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