(14分)为研究盛装浓硫酸的铁质材料(碳素钢)与浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[实验]取一铁钉放入一定体积浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为x中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用 (选填序号)
KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c.浓氨水 d.酸性:KMn04溶液
②为分析气体成分,乙同学取448mL(标准状况)气体Y通人足量溴水中,发生的反应式 为:Br2+SO2+2H20====2HBr+H2S04,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥 固体2.33 g
[提出猜想]
分析上述实验中SO2的体积分数的结果,同学们认为Y中还可能含有其它气体并作如下
猜测:
猜想一:Y气体中可能含有H2;
猜想二:
猜想三:
[设计实验,验证猜想]
为验证以上猜想,同学们准备用下列装置设计探究实验(装置可重复使用,夹持仪器省
略)。
(1)实验装置连接次序为A→ → →F → →F
(2)装置B中试剂作用是 。
(3)猜想一的理由是 (用化学方程式表示)。
(4)如果猜想一成立,预计实验现象应该是 。
某同学设计了以下流程来检验碳酸钠粉末中可能含有少量氯化钠和氢氧化钠中的一种或两种杂质。
(1)步骤1所需玻璃仪器是______;步骤3的操作名称是______。
(2)对检验碳酸钠粉末中可能含有的杂质提出合理假设:
假设1:只含有氯化钠;
假设2:只含有___________;
假设3:氯化钠和氢氧化钠都含有。
(3)设计实验方案,进行实验。
限选以下试剂:氯化钡溶液、硝酸钡溶液、酚酞试液、稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、硝酸银溶液。回答下列问题:
①加入过量试剂A的名称是______。
②填写下表:
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤4: |
|
步骤5: |
某品牌消毒液包装说明的部分内容摘录如下:主要有效成分为次氯酸钠,有效氯含量8 000 mg/L~10 000 mg/L。可用于各类家居用品、餐具、棉织衣物等的消毒,对彩色织物可能有褪色作用。切勿用于丝绸、毛、尼龙、皮革、油漆表面,勿用于铝、铜、碳钢制品。本品须密封,置阴凉暗处保存。请完成以下实验探究过程:
(一)阅读材料,获取信息
(1)推测该消毒液的酸碱性:________,原因是(用离子方程式表示)________。
(2)该消毒液还具有的化学性质是_____性和_____性。
(3)从该消毒液的保存要求分析,导致其失效的外界因素主要是_____。
(二)确定要研究的问题
该消毒液对碳钢制品是否有腐蚀作用?
(三)设计方案,实施探究
用烧杯取少量样品,将一根光亮的铁钉放入烧杯,浸泡一段时间。对可能产生的现象有如下假设:假设①:有明显现象;假设②:无明显现象。
(4)基于假设①,结论是铁钉被腐蚀,预期的实验现象是__________。
(5)基于假设②,结论是______________________。
某研究性学习小组设计以下装置制取氯气,并以氯气为原料进行特定反应。分析并回答下列问题:
(1)装置A中,b 为电池的(填“正”或“负”)极。
(2)实验开始时,先让氯气和水蒸气充满装有炭粉的装置C,再点燃C处的酒精灯,装置C中发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(g),则反应的化学方程式为:
。
(3)要将装置B接入装置A和C之间,正确的连接顺序是:c→→→f
(4)实验结束后,将装置B试管中的氯水倒入已检查完好的分液漏斗中,然后再注入10 mL CCl4,盖好玻璃塞,振荡,静置于铁架台上(如图)
等分层后取上层液和下层液,呈黄绿色的是(填“上层液”或“下层液”),该层液体能否使干燥的有色布条褪色?(填“能”或“不能”)。
(5)若装置A中产生的氯气恰好能与100 mL 4 mol/L的NaOH溶液完全反应,则此时A中Pt电极(阴极)增加的质量为g。
某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液时,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准盐酸滴定待测的氢氧化钠溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视。直到加入一滴盐酸后,溶液颜色由黄色变为橙色,并为止。
(2)下列操作中可能使所测氢氧化钠溶液的浓度值偏低的是。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 |
B.滴定前盛放氢氧化钠溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后未干燥 |
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失 |
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束后俯视读数 |
(3)某学生根据3次实验分别记录有关数据如表:
依据上表数据列式计算该氢氧化钠溶液的物质的量浓度为。
某铜矿石中铜元素含量较低,且含有铁、镁、钙等杂质。某小组在实验室中用浸出-萃取法制备硫酸铜:
(1)操作Ⅰ为________。操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、________。
(2)操作Ⅱ、操作Ⅲ的主要目的是________、富集铜元素。
(3)小组成员利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应,制备环保型木材防腐剂Cu2(OH)2CO3悬浊液。多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异,查阅资料表明,可能由于条件控制不同使其中混有较多Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4。
已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3,Cu4(OH)6SO4均难溶于水,可溶于酸;分解温度依次为80 ℃、200 ℃、300 ℃。
设计实验检验悬浊液成分,完成表中内容。
限选试剂:2 mol·L-1盐酸、1 mol·L-1 H2SO4、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、0.1 mol·L-1 BaCl2溶液、蒸馏水。仪器和用品自选。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量悬浊液,过滤,充分洗涤后,取滤渣于试管中,______________________ |
____________,说明悬浊液中混有Cu4(OH)6SO4 |
步骤2:另取少量悬浊液于试管中,____________________ |
____________,说明悬浊液中混有Cu(OH)2 |
(4)上述实验需要100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液,配制时需称取________g CuSO4·5H2O(相对分子质量:250)。