(15分)某同学在学习了氨的性质以后,运用类比的思想思考:(1)其他气体在一定情况下能否像氨气一样也形成喷泉?(2)氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?于是他设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与他的活动并完成下列研究:
(Ⅰ)制取氨气及喷泉现象的探究
1.写出实验制取氨气的化学方程式 ;
2.收集氨气的方法是 。
3.喷泉是一种常见的自然现象。
(1)图1为化学教材中的喷泉实验装置。该生积极思考,只要满足烧瓶内压强与玻璃管水柱压强的和小于烧瓶外的压强就可以产生喷泉。于是他设计了图2和图3所示的装置。
①在图2的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质,反应后可能产生喷泉的是__________。
A.Cu和稀盐酸 B.NaHCO3与NaOH溶液 C.MnO2与稀盐酸 D.Na2CO3与稀盐酸
②在图3锥形瓶中加入易挥发物质(如酒精),水槽中加入冷水后,再加入下列的物质足量,结果也产生了喷泉。水槽中后加入的物质可以是___________。
A.浓硫酸 B.食盐 C.生石灰 D.蔗糖
(2)城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述___________(从“图1”或“图2”中选择)装置的原理相似。
(Ⅱ)该小组中某同学设计了下列所示的实验
装置(夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气
的还原性:
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(1)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是 。
(2)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式 。某化学兴趣小组欲选用下列装置和药品制取纯净乙炔并进行有关乙炔性质的探究,试回答下列问题。
I.(1)A中制取乙炔的化学反应方程式为:。
(2)制乙炔时,旋开分液漏斗活塞,使水缓慢滴下的原因是;
(3)用电石制的乙炔中常含有H2S、PH3等杂质,除去杂质应选用(填序号,下同)装置,
气体应从进;干燥乙炔最好选用装置。(提示:PH3与CuSO4反应可生成Cu3P沉淀)
Ⅱ.为了探究乙炔与HBr发生加成反应后的有关产物,进行以下实验:
(1)操作b的名称是;
(2)有机混合物I可能含有的物质是(写结构简式)。
(3)最后得到的有机混合物Ⅱ中含两种有机物,其中一种是饱和一元醛,其结构简式为;
已知pH为4-5的条件下,Cu2+几乎不水解,而Fe3+几乎完全水解。某学生用电解纯净的CuSO4溶液的方法,并根据电极上析出Cu的质量(n)以及电极上产生气体的体积(V mL 标准状况)来测定Cu的相对原子质量,过程如下:
回答下列问题:
(1)加入CuO的作用是。
(2)步骤②中所用的部分仪器如下图所示,则A、B分别连直流电源的和极(填“正”或“负”)。
(3)电解开始后,在U形管中可以观察到的现象有:。电解的离子方程式为。
(4)下列实验操作中必要的是(填写字母)。
(A)称量电解前的电极的质量;(B)电解后,电极在烘干称量前,必须用蒸馏水冲洗;(C)刮下电解后电极上析出的铜,并清洗,称量;(D)电解后烘干称重的操作中必须按“烘干→称量→再烘干→再称量”进行;(E)在有空气存在的情况下,烘干电极必须用低温烘干的方法。
(5)铜的相对原子质量为(用带有m、V的计算式表示)。
为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮,某校学生实验小组设计了一个实验,其装置如下图所示(加热装置和固定装置均已略去),B为一个用金属丝固定的干燥管,内装块状碳酸钙固体;E为一个空的蒸馏烧瓶;F是用于鼓入空气的双连打气球。
(1)实验时,为在E烧瓶中收集到NO,以便观察颜色,必须事先赶出去其中的空气。其中第一步实验操作为。如何确定E中空气已被赶尽。
(2)将A中铜丝放入稀硝酸中,给装置A微微加热,在装置A中产生无色气体,其反应的离子方程式为。
(3)如何证明E中收集到的是NO而不是H2?。
一段时间后,C中白色沉淀溶解,其原因是。
(4)装置D的作用是。
电解原理在化学工业中有广泛应用。如右图所示表示一个电解池,装有电解液a;X、Y是两块电极板,通过导线与直流电源相连。请回答下列问题:
(1)若X、Y都是惰性电极,a是饱和NaCl溶液,实验开始时,同时在两边各滴入几滴酚酞试液,则:①电解池中X极上的电极反应式为 ______________________________。在X极附近观察到的现象是____________________。
②Y电极上的电极反应式是_______________,检验该电极反应产物的方法是__________.
(2)如果用电解方法精炼粗铜,电解液a选用CuSO4溶液,则:
①X电极的材料是________,电极反应式是__________________________________。
②Y电极的材料是________,电极反应式是_________________________________。
某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5mol· L-1盐酸、0.55mol· L-1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是、。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?(填“能”或“否”),其原因是。
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品 |
溶液温度 |
中和热 △H |
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t1 |
t2 |
||||
① |
50mL0.55mol.L-1NaOH |
50mL.0.5mol.L-1HCl |
20℃ |
23.3℃ |
|
② |
50mL0.55mol.L-1NaOH |
50mL.0.5mol.L-1HCl |
20℃ |
23.5℃ |
已知:Q=Cm(t2-t1),反应后溶液的比热容C为4.18KJ·℃-1· Kg-1,各物质的密度均为1g·cm-3。
①计算完成上表。△H=
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果(填“有”或“无”)影响。