某校化学研究性小组,利用下列提供的实验装置和试剂对某种燃煤所含元素进行定性和定量检测,试回答:
(1)将燃煤充分燃烧,产生气体经化学分析主要含有CO2、H2O、SO2、N2四种气体
(2)称取该燃煤样品Wg,通入纯氧使其充分燃烧,检测该燃煤中所含上述元素的质量分数。利用下列装置进行实验:
①指出上述装置中D、E的作用
D , E
为了测得相应数据,进行如下操作(忽略CO2在C、D中的溶解)
a.实验前用托盘天平称得B、C、D、E的质量分别为W1、W2、W3、W4
b.实验完成后称得B、C、D、E的质量分别为m1、m2、m3、m4
c.通过正确实验操作,用F装置测得收集气体体积为V L
②为了准确测量F中收集到的气体体积,正确的实验操作是
③测定燃煤中的硫的质量分数,当观察到溴水不完全褪色,品红不褪色时,燃煤中含硫元素的质量分数的表达式为 。当观察到
现象时,无法测定燃煤中硫元素的质量分数。
实验室需要配制0.1 mol/L NaOH溶液450 mL,回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是(填序号),
配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是(填仪器名称);
(2)下列操作中,容量瓶所不具备的功能有(填序号)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液
B.贮存溶液
C.测量容量瓶规格以下的任意体积的液体
D.用来加热溶解固体溶质
(3)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为g;
(4)取用任意体积的所配0.1 mol/L NaOH溶液时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是(填字母);
A.溶液中NaOH的物质的量 B.溶液的浓度
C.溶液中Na+的数目 D.溶液的密度
(5)将所配制的NaOH溶液进行测定,发现浓度大于0.1mol/L。请你分析下列哪些操作会引起所配浓度偏大(填写字母)。
A.烧杯未进行洗涤
B.配制前,容量瓶中有少量蒸馏水
C.NaOH在烧杯中溶解后,未冷却就立即转移到容量瓶中,并进行定容;
D.往容量瓶转移时,有少量液体溅出
E.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
F.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面不到刻度线,再加水至刻度线。
下图所示是制取无水氯化铁的实验装置图,将浓盐酸滴加到盛有二氧化锰粉末的圆底烧瓶中。请回答下列问题:
(1)烧瓶中发生反应的化学方程式为;
(2)B瓶中的试剂是,其作用是,
C瓶中的试剂是,其作用是;
(3)玻璃管D中发生反应的化学方程式是;
(4)干燥管E中盛有碱石灰(CaO+NaOH),其作用是。
(12分)可用图示装置制取少量乙酸乙酯(酒精灯等在图中均已略去)。请填空:
(1)试管a中需加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL,正确的加入顺序用操作是
_______________________________________
(2)为防止a中的液体在实验时发生暴沸,在加热前应采取的措施是
_______________________________________
(3)实验中加热试管a的目的是:____________________________;_____________________________
(4)试管b中加有饱和Na2CO3溶液,其作用是_______________________________________。
(5)反应结束后,振荡试管b,静置。反应结束后,试管B内的液体分成两层,乙酸乙酯在______层(填写“上”或“下”).若分离10mL该液体混合物需要用到的主要玻璃仪器是______.
(15分)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂:0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.10mol·L-1 KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中肯定含有 气体。
【实验探究】
实验操作 |
预期现象 |
结论 |
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验证猜想Ⅰ |
步骤①:取少量0.01 mol·L-1酸性 KMnO4溶液,滴入所得溶液中 |
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步骤②: |
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含有Fe3+ |
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验证猜想Ⅱ |
将所得气体通入如下装置 |
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含有两种或 以上气体 |
【问题讨论】
(1)有同学提出:若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,试问是否可行,并说明原因: 。
(2)有同学提出:试管中气体可能是H2和Q气体,为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。
①Q产生的原因是 (用化学方程式表示)。
②为确认Q的存在,则M中盛放的试剂为 ,并将装置M添加于 (选填序号)。
a.A之前b.A-B间c.B-C间d.C-D间
③装置图中D、E、F组合的作用是 。
某学习小组拟通过实验探究绿矾(FeSO4·7H2O)热分解的产物。
【实验前准备】
(1)理论分析小组成员从理论上分析,认为下列分解产物不可能的是 。
a.Fe2O3、SO3、H2O
b.Fe2O3、SO2、SO3、H2O
c.FeO、Fe2O3、SO2、SO3、H2O
(2)查阅资料常压下SO3熔点16.8℃,沸点44.6℃
【实验探究】
针对以上可能的组合猜想,该学习小组设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(3)实验过程
①仪器连接后,检查装置A与B气密性的操作为 。
②取一定量绿矾固体置于A中,通入N2以驱尽装置内的空气,关闭k,用酒精灯加热双通管。
③观察到A中固体逐渐变红棕色,B中试管收集到无色液体,C中溶液褪色。
④待A中反应完全并冷却至室温后,取少量反应后固体于试管中,加入硫酸溶解,取少量滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色。
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊。
(4)实验结果分析
结论1:B中收集到的液体是 。
结论2:C中溶液褪色,可推知产物中有 。
结论3:综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3。
【实验反思】
(5)请指出该小组设计的实验装置的明显不足: 。
(6)分解后的固体中可能含有少量FeO,取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中,
选用一种试剂鉴别,该试剂最合适的是 。
a.氯水和KSCN溶液 b.酸性KMnO4溶液
c.H2O2 d.NaOH溶液