某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:
【探究一】设计右图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
(1)硬质试管中发生反应的化学方程式为 。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是 。
(3)装置E中的现象是 。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
(4)待硬质试管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于 后,将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号,下同) 。;若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分
①一定有Fe3O4,可能有Fe ②Fe3O4和Fe ③只有Fe3O4 ④只有Fe
(6)另一份用___ (填仪器名称)加入 ,可以证明溶液中存在Fe2+。
【探究三】设计如下流程利用上述滤液制取绿矾晶体(FeSO4·7H2O)。
滤液FeSO4溶液
FeSO4·7H2O晶体
(7)步骤I中加入洁净废铁屑的作用是 (用化学方程式表示)。
(8)步骤II从FeSO4稀溶液中得到FeSO4·7H2O晶体的主要操作包括 、趁热过滤____、再过滤。为防止FeSO4变质,该流程中还需注意的问题有 。
【探究四】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。
(9)试剂b的化学式是 ____。
(10)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为 ;根据计算结果判断反应后硬质试管B中固体物质的成分是 。
某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
【实验原理】2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
【实验内容及记录】
实验编号 |
室温下,试管中所加试剂及其用量/mL |
溶液褪至无色所需时间/min |
|||
0.6mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
3mol/L 稀H2SO4溶液 |
0.05mol/L KMnO4溶液 |
||
1 |
3.0 |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
1.5 |
2 |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
2.7 |
3 |
1.0 |
4.0 |
2.0 |
3.0 |
3.9 |
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是__________________________________。
(2)利用实验1中的数据,计算用KMnO4表示的化学反应速率为____________________。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+)随时间变化的趋势如图1所示,但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+)随时间变化的实际趋势如图2所示。
该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是____________________。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白
实验编号 |
室温下,试管中所加试剂及其用量 |
再向试管中加入某种固体 |
溶液褪至无色所需时间/min |
|||
0.6mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
3mol/L 稀H2SO4溶液 |
0.05mol/L KMnO4溶液 |
|||
4 |
_________ |
2.0 |
2.0 |
3.0 |
MnSO4 |
t |
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到________________现象.
银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
已知:Al(OH)3和Cu(OH)2的分解温度分别为450 oC和80oC。
(1)电解精炼银时,阴极上发生反应的电极反应为:________________;滤渣A与稀硝酸反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为:______________。
(2)最后一步在惰性气氛中煅烧固体B的过程中发生的反应有只有两个:(1)2Al(OH)3=Al2O3+3H2O;(2)____CuO +____Al2O3=____CuAlO2+_____↑(完成并配平该反应方程式)。
(3)固体B的组成为_______________;在生成固体B的过程中应严格控制NaOH的加入量,若NaOH过量,发生反应的离子方程式为:__________________________________。
(4)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是__________、冷却结晶、__________、洗涤和低温干燥。
(14分)
Ⅰ:“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如右图所示的装置制取乙酸乙酯。回答下列问题:
(1)浓硫酸的作用是:①;②;
(2)现拟分离乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物,下图是分离操作流程图。完成下列空白:
试剂:a______________,b______________。
分离方法:①_____________③_____________
物质名称:A_____________, C_____________
Ⅱ:已知卤代烃(R-X)在碱性条件下可水解得到醇(R-OH),如:CH3CH2-X+H2O CH3CH2-OH+HR,现有如下转化关系:
回答下列问题:
(1)反应1的条件为 __________,X的结构简式为______
(2)写出反应3的方程式______________________。
Ⅲ:写出苹果酸
①和乙醇完全酯化的反应的化学方程式___________________。
②和过量的Na2CO3溶液反应的化学方程式___________________。
下图为实验室制取溴苯的三个装置,根据要求回答下列各题:
(1)装置A烧瓶中发生反应的化学方程式是;装置A中左侧长导管的作用是;装置A和C中的两处明显错误是、。
(2)在按装置B、C装好仪器及药品后要使反应开始,应对装置B进行的操作是,应对装置C进行的操作是。
(3)装置B、C较好地解决了A中加装药品和使装置及时密封的矛盾,方便了操作。A装置中这一问题在实验中造成的后果是。
(4)B中采用了洗气瓶吸收装置,其作用是。反应后洗气瓶中可能出现的现象是。
(5)B装置也存在两个明显的缺点,其中之一与A、C中的错误相同,而另一个缺点是:。
某化学小组模拟工业生产制取HNO3,设计下图所示装置,其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。请回答下列问题:
(1)写出装置A中主要反应的化学方程式。
(2)实验结束后,关闭止水夹b、c,将装置D,浸入冰水中,现象是。
(3)装置C中浓H2SO4的作用是。
(4)请你帮助该化学小组设计实验室制取NH3的另一方案。
(5)干燥管中的碱石灰用于干燥NH3,某同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰,并设计下图所示装置(仪器固定装置省略未画)进行验证。实验步骤如下:
①用烧瓶收集满干燥的氨气,立即塞上如图所示的橡胶塞。
②正立烧瓶,使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部,摇动,可以观察到的现象是,由此,该同学得出结论:不能用CaCl2代替碱石灰。