某课外小组同学设计了下列实验装置,通过测定某些装置中试剂的质量变化,探究某孔雀石[化学式为aCuCO3·bCu(OH)2,a、b为正整数]中各元素的质量关系。
①为使数据准确,还需补充装置,请你在方框内绘出装置图并写出试剂名称;(注:碱石灰可看作烧碱和生石灰的混合物)
②向装置中鼓入空气的目的是__ ________ ;
丙装置中药品的名称为________ ,
实验时,该药品未见明显变化,证明____________________________________________;
③连续两次加热、鼓气、冷却、称量甲装置的质量,质量差不超过0.1 g,判断该孔雀石已完全分解。
④更精确的测定得出如下数据:孔雀石受热后完全分解,固体由16.52 g变为12.00 g,装置乙增重1.44 g。写出该孔雀石的化学式________________________。
以下是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:
[研究课题]探究乙二酸的某些性质
[查阅资料]乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,草酸晶体的化学式为H2C2O4·2H2O;草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解;草酸蒸气在低温下可冷凝为固体;草酸钙不溶于水,草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊。
[提出猜想]
猜想一:乙二酸具有不稳定性
根据草酸晶体的组成,该小组同学猜想其受热分解产物为CO、CO2和H2O。 设计方案:
(1)请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置(草酸晶体分解装置略,连接导管略去)
请回答下列问题:
① 装置的连接顺序为:A→()→D→()→B→D;
② 实验时,在点燃B处酒精灯之前,应进行的操作是 。装置中碱石灰的作用是 。检验产物中有CO的实验现象 是 。
③ 整套装置存在不合理之处为 。
猜想二: 乙二酸具有还原性设计方案:
(2)该小组同学向酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色并产生一种气体,从而判断草酸具有较强的还原性。该反应的离子方程式为 。
已知下列数据:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
||
乙醇 |
-114 |
78 |
0.789 |
||
乙酸 |
16.6 |
117.9 |
1.05 |
||
乙酸乙酯 |
-83.6 |
77.5 |
0.900 |
||
浓H2SO4 |
338 |
1.84 |
实验室制乙酸乙酯的主要装置如上图I所示,主要步骤为:①在30mL的大试管中按体积比1:4:4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合液;②按照图I连接装置,使产生的蒸气经导管通到15mL试管所盛饱和Na2CO3溶液(加入1滴酚酞试液)上方2mm~3mm处,③小火加热试管中的混合液;④待小试管中收集约4mL产物时停止加热,撤出小试管并用力振荡,然后静置待其分层;⑤分离出纯净的乙酸乙酯。
请同学们回答下列问题:
(1)步骤①中,配制这一比例的混合液的操作是 。
(2)写出该反应的化学方程式 。浓H2SO4的作用是 。
(3)步骤③中,用小火加热试管中的混合液,其原因是: 。
(4)步骤④所观察到的现象 ,写出原因是_______________。
(5)步骤⑤中,分离出乙酸乙酯选用的仪器是________,产物应从_______口倒出,因为______________。
(6)为提高乙酸乙酯的产率,甲、乙两位同学分别设计了如上图甲、乙的装置(乙同学待反应完毕冷却后再用饱和Na2CO3溶液提取烧瓶中产物)。你认为 装置合理,因为 。
草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)呈淡黄色。某课题组为探究草酸亚铁晶体的化学性质,进行了一系列实验探究。
(1)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现溶液颜色逐渐变为棕黄色,并检测到有二氧化碳气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有 _ (填“氧化性”、“还原性”或“碱性”)。若反应中消耗1 mol FeC2O4·2H2O,则参加反应的KMnO4为______ mol。
(2)资料表明:在密闭容器中加热到一定温度时,草酸亚铁晶体可完全分解,生成几种氧化物,残留物为黑色固体。课题组根据课本上所介绍的铁的氧化物的性质,对黑色固体的组成提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部是FeO;
假设二: ______ ;
假设三: ______。
(3)为验证上述假设一是否成立,课题组进行如下研究。
【定性研究】请你完成下表中内容。
实验步骤(不要求写出具体操作过程) |
预期实验现象和结论 |
取少量黑色固体,_________________ _________________________________ |
______________________________ ______________________________ |
【定量研究】课题组在文献中查阅到,FeC2O4·2H2O受热分解时,固体质量随温度变化的曲线如下图所示:
写出加热到400℃时,FeC2O4·2H2O晶体受热分解的化学方程式为:__________________。
过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下:
①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;
②在第①步的生成的产物中加入30% H2O2,反应生成CaO2•8H2O沉淀;
③经过陈化、过滤,水洗得到CaO2•8H2O,再脱水干燥得到CaO2。
完成下列填空:
(1)第①步反应的化学方程式为 ________。
(2)生产中可循环使用的物质是 。
(3)检验CaO2•8H2O是否洗净的方法是 ________________ 。
(4)已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。如图是实验室测定产品中CaO2含量的装置(夹持装置省略)。
若所取产品质量是m g,测得气体体积为V mL(已换算成标准状况),则产品中CaO2的质量分数为 (用字母表示)。过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有 ______ 。
海带中含有丰富的碘,为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①所需要的硅酸盐仪器是___________ ,步骤③的实验操作是___________。
(2)步骤⑤中,某学生选择用苯来提取碘水中的单质碘的理由是 _______ 。(选填序号)
a.单质碘与苯不发生化学反应 b.碘在苯中溶解度小
c.碘在苯中溶解度大 d.苯与水互不相溶
(3)提取碘的过程中,不能使用的有机溶剂是 ___ 。(选填序号)
a.酒精 b.汽油 c.四氯化碳
(4)步骤④中所发生的离子反应方程式 _____________。
(5)已知:2Fe3++2I-→2Fe2++I2氯气既可以氧化Fe2+,也可以氧化I-。 往FeI2溶液中通入一定量的 Cl2,反应完成后,溶液中有1/2Fe2+被氧化,请写出该反应的化学反应方程式:__________。