(14分)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
(1)提出假设 ①该反应的气体产物是CO2。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
(2)设计方案 如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
(3)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)
饱和溶液混合加热反应制得氮气。
①请写出该反应的离子方程式: 。
②该实验装置与实验室制取下列气体相同的是 (填标号);
A、用稀盐酸和锌反应制H2 B、用MnO2和浓盐酸加热反应制C12
C、用KC1O3与MnO2共热反应制O2
(4)实验步骤
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为 。
(5)数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:
。
(6)实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是 。
②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案将此实验装置进一步完善: 。
用98%的浓H2SO4(ρ=1.84g/cm3)配制480mL0.5mol/L的稀H2SO4,请按要求填空:
(1)所用浓H2SO4的物质的量浓度为,配制时所需浓硫酸的体积为mL。(均保留一位小数)
(2)实验中需要用到的定量仪器有。
(3)实验中玻璃棒的作用
(4)若实验中出现下列现象,对所配溶液的浓度有什么影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①用量筒量取所需浓硫酸倒入烧杯后,再用水洗量筒2~3次,洗液倒入烧杯中
②浓硫酸溶解后未冷至室温即进行转移、定容。
③定容时仰视刻度线。
(5)若定容时液面高于刻度线应采取的措施是。
(6)若实验操作全部无误,最后所得的溶液应存放在试剂瓶中,并贴上标签,请你帮助把标签上的内容写一下(如下图)。
甲、乙两位同学设计用实验确定某酸HA是弱电解质,存在电离平衡,且改变条件平衡发生移动。实验方案如下: 甲:①准确配制0.1 mol·L-1的HA、HCl溶液各100 mL;
②取纯度相同,质量、大小相等的锌粒于两只试管中,同时加入0.1 mol·L-1的 HA、HCl溶液各10 mL,按图装好,观察现象
乙:①用pH计测定物质的量浓度均为0.1 mol·L-1 HA和HCl溶液的pH;
②再取0.1 mol·L-1的HA和HCl溶液各2滴(1滴约为1/20 mL)分别稀释至100 mL,再用pH计测其pH变化
(1) 甲、乙两方案中都要用到__________ mL的容量瓶。乙方案中说明HA是弱电解质的理由是,测得0.1 mol·L-1的HA溶液的pH1(填“>”、“<”或“=”) ;甲方案中,说明HA是弱电解质的实验现象是:
A.加入HCl溶液后,试管上方的气球鼓起快
B.加入HA溶液后, 试管上方的气球鼓起慢
C.加入两种稀酸后,两个试管上方的气球同时鼓起,且一样大
(2)乙同学设计的实验第______步,能证明改变条件弱电解质平衡发生移动。甲同学为了进一步证明弱电解质电离平衡移动的情况,设计如下实验:①使HA的电离程度和c(H+)都减小, c(A-)增大,可在0.1 mol/L的HA溶液中,选择加入_________试剂;②使HA的电离程度减小,c(H+)和c(A-)都增大,可在0.1 mol/L的HA溶液中,选择加入________试剂。
A. NaA固体(可完全溶于水)B.1 mol/LNaOH溶液
C. 1 mol/LH2SO4D.2 mol/LHA
(3)pH=1的两种酸溶液A、B各1 mL,分别加水稀释到1000 mL,其pH与溶液体积V的关系如图所示。
则下列说法不正确的有( )。
A.两种酸溶液的物质的量浓度一定相等
B.稀释后,A酸溶液的酸性比B酸溶液弱
C.若a=4,则A是强酸,B是弱酸
D.若1<a<4,则A、B都是弱酸
实验室用下图所示装置,通过氯化铵固体与熟石灰固体反应来制取NH3,再和CuO反应制得N2,同时还原CuO得Cu。
(1)写出(A)中反应的化学方程式:
(2)写出(C)中反应的化学方程式:,在此反应中NH3表现出性。
(3)装置(B)中装有药品,作用是。
(4)停止反应时,应先撤离装置中的酒精灯。
(5)从(C)装置出来的气体中可能含有气体,若要获得较纯的N2,应采用方法收集。
实验室用下图所示装置,用氯化铵固体与熟石灰固体反应来制取NH3,请制取一试管干燥的氨气,并检验:
(1)写出A装置中实验室制取氨气的化学方程式。
(2)装置B中所盛药品的名称为。
(3)收集氨气的集气方法是;在试管口塞一小团棉花的作用是。
(4)检验生成气体是氨气的方法是。
实验室欲配制0.5 mol·L-1的NaOH溶液500 mL,有以下仪器:
①烧杯②100 mL量筒③1000 mL 容量瓶④500 mL 容量瓶⑤玻璃棒⑥托盘天平(带砝码)(1)配制时,必须使用的仪器有 (填代号),还缺少的仪器是 ,实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是 、 。
(2)使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。
(3)配制时,一般可分为以下几个步骤:①称量②计算③溶解④摇匀⑤转移⑥洗涤⑦定容⑧冷却,其正确的操作顺序是。