(13分)下面是某学校研究化学反应中能量变化情况的实验:(氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应)
下表是某学生根据上述实验方案和步骤列表整理的实验事实和结论:
实验步骤 |
实验现象 |
得出结论 |
将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物 |
有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝 |
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用手触摸烧杯下部 |
感觉烧杯变凉 |
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用手拿起烧杯 |
烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部 |
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将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起 |
玻璃片脱离上面烧杯底部 |
|
反应完后移走烧杯上的多孔塑料Q片,观察反应物 |
混合物成糊状 |
|
(1)请你根据实验现象得出相应的实验结论填入上表中。
(2)用化学方程式表示上述反应为_________________________________________________。
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
⑴制备氯气选用的药品为:漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为:
__________________________________________________________________。
⑵装置B中饱和食盐水的作用是_______________;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象______________________________。
⑶装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III依次放入_______。
a |
b |
c |
d |
|
I |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
II |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
III |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
⑷设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为______色,说明氯的非金属性大于溴。
⑸打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是_____________。
⑹有人提出,装置F中可改用足量的NaHSO3溶液吸收余氯,试写出相应的离子反应方程式:
______________________,判断改用NaHSO3溶液是否可行______(填“是”或“否”)。
(16分)某学习小组以溶液作试剂,设计提纯含有少量
的粗盐。其实验方案如下:
(1) 操作I的名称为________;试剂①应选用_______;检验试剂②是否过量的方法______。
(2) 操作I〜III共用到玻璃棒________次;从悬浊液到精盐的实验过程中,某同学未按上述方案进行,最终导致精盐纯度偏低。其做法可能是________________。
(3)测定产品精盐中NaCl的含量的实验步骤是:
第一步:准确称取a g干燥精盐于锥形瓶中,加人30. OmL蒸馏水。
第二步:向上述锥形瓶中加人几滴突光素指示剂。
第三步:用浓度为的AgNO3标液滴至终点(溶液呈浅红色),消耗AgNO3溶液V mL。
①盛装干燥精盐的烧杯应放在________中保存(填仪器名称);
②终点时溶液呈浅红色是荧光素指示剂与________反应(填“Ag+”或"NO3-”);
③某同学在第二次滴定时,滴定前,后管内液面分别如图,则其所得V=________mL;
④NaCl的质量分数为________ (用字母表示)
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是;
(3)实验室中现有
、
、
、
等4种溶液,可与实验中
溶液起相似作用的是;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量
粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 |
||||||
4 | 30 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
饱和 溶液/ | 0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
6 |
20 |
7 |
8 |
9 |
10 |
10 |
0 |
①请完成此实验设计,其中:
1=,
6=,
9=;
②反应一段时间后,实验
中的金属呈色,实验E中的金属呈色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量
溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的
溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。
淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):
实验过程如下:
① 将1∶1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30 min,然后逐渐将温度降至60℃左右;
② 将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;
③ 控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液;
④ 反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的目的是:。
(2)冷凝水的进口是(填a或b);实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是。
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为。
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有。
(5)当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收,发生的化学反应为:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,若用含硫酸的母液来吸收氮氧化物,其优点是、缺点是。
(6)将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时溶液颜色由变为。滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为。
(9分)柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①的名称是________;操作②名称是________。
(2)参照如图溶解度曲线,固体A是________(写化学式);固体B是________(写化学式);欲得到较纯的固体B需用少量的________(填“热水”或“冷水”)洗涤固体。
(3) 操作⑤是实验室常用的过滤方法——减压过滤(俗称抽滤或吸滤)。请问这种过滤方法其优点是_______________________。