某研究性学习小组设计不同实验方案来研究硝酸的性质。
(1)甲组同学设计下图装置来证实稀硝酸与铜反应,步骤如下。
A、检验50ml针筒的气密性。
B、抽出活栓,往针筒内放入一小块铜片,把针筒活栓推到底,将针筒下端玻璃管浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入约10mL蒸馏水,发现针筒内仍有空气,然后 。
C、将针筒下端玻璃管浸入浓硝酸中,抽拉活栓,缓缓吸入4mL浓硝酸,将针筒下端套上橡皮管,然后用铁夹夹住。
回答以下相关问题:
①B中应补充的操作是 。
②一段时间后在针筒内观察到溶液颜色为蓝色,有 色气体产生。该反应的离子方程式为 。
③反应停止后,针筒内产生了气体,要验证产生的气体是NO,还需进一步进行的操作是 。
(2)乙组同学也用此装置直接抽取浓硝酸和铜反应,发现溶液是绿色的,为了探究绿色的原因,乙组同学又做了三组对比实验,具体如下:
组 |
m(Cu)/g |
硝酸(过量) |
溶液颜色 |
A |
1 |
浓HNO3(4mL) |
溶液为绿色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液为蓝色 |
|
B |
0.5 |
浓HNO3(4mL) |
溶液为绿色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液为蓝色 |
|
C |
2 |
浓HNO3(4mL) |
溶液为绿色 |
1 |
稀HNO3(4mL) |
溶液为蓝色 |
根据乙组同学三组对比实验回答问题:
①一种观点认为:这可能是Cu2+浓度差异的结果,你同意这种看法吗?(填“同意”或“不同意”)__________,原因是 。(结合表格信息加以阐述)
②另一种观点认为:溶液呈绿色是铜与浓硝酸反应时产生的NO2溶于过量浓硝酸显黄色,加上和蓝色的硝酸铜溶液混在一起,使溶液呈绿色。为了验证推断是否正确,三位同学分别设计了三种方案,并进行验证:
方案一:将绿色溶液转移至试管,并给试管加热片刻,立即看到大量红棕色气体产生。认为该气体一定是溶解在溶液中的NO2,但也有同学持有异议。请分析原因 。
方案二:用双氧水和二氧化锰制得氧气,并把氧气缓缓通入绿色溶液中,观察溶液颜色变为蓝色。请用方程式表示溶液颜色变化的反应原理__________ ____________。
方案三:往蓝色溶液中缓缓通入NO2气体,溶液颜色变绿色。
③从环保的角度看,你认为三个方案中最好的是哪一个 。
(16分)海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①,②。
(2)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如图所示)。
实验控制在较低温度下进行的原因是;锥形瓶里发生反应的离子方程式为
(3)在第②步操作过程中,可加入的有关试剂是。
A.酒精 | B.四氯化碳 | C.醋酸 | D.苯 |
(4)含碘离子的溶液也可以采用下图方法得到碘
①加入NaNO2并调节pH<4,反应的离子方程式__________________。
②流程中生成的NO尾气有毒,工业上将其与O2按一定比例通入NaOH制备NaNO2,
写出反应的化学方程式:____________________。
(5)要测量含碘离子的溶液中I-的浓度,取25 mL该溶液,先加几滴KSCN溶液,再逐滴滴入0.1 mol·L-1FeCl3溶液, 若消耗FeCl3溶液20.4 mL,则含碘离子的溶液中I-的浓度为。(保留两位有效数字)
现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓H2SO4来配制500 mL0.25 mol/L的稀H2SO4。
可供选择的仪器有:①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④胶头滴管 ⑤量筒⑥容量瓶 ⑦托盘天平 ⑧药匙。
请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有(填代号)。
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为。现有①10 mL ②50 mL ③100 mL三种规格的量筒,应选用的量筒是(填代号)。
(3)将浓H2SO4加适量蒸馏水稀释,冷却片刻,随后全部转移到mL的容量瓶中,转移时应用玻璃棒。转移完毕,用少量蒸馏水洗涤2~3次,并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,振荡容量瓶,使溶液混合均匀。然后缓缓地把蒸馏水直接注入容量瓶直到液面接近刻度处。改用加蒸馏水到瓶颈刻度的地方,使溶液的。振荡、摇匀后,装瓶、贴签。
(4)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中:能引起误差偏高的有(填代号)。
①洗涤量取浓H2SO4后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③将浓H2SO4直接倒入烧杯,再向烧杯中注入蒸馏水稀释浓H2SO4
④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑤转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑥定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
⑦定容时,俯视标线
如图是某研究性学习小组设计制取氯气并以氯气为反应物进行特定反应的装置。
(1)要将C装置接入B和D之间,正确的接法是a―→______―→______―→d。
(2)实验开始先点燃A处的酒精灯,打开夹子K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C装置后进入D,D装置内盛有炭粉,发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(g),发生反应的化学方程式为________________________________________________。
为了使C装置发挥更好的作用,可向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是:
__________________________________________________________。
(3)用量筒量取20 mL E中溶液,倒入已检查完气密性良好的分液漏斗中,然后再注入10 mL CCl4,盖好玻璃塞(如图),振荡,静置于铁架台上,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”),再装入如下图所示的烧杯中,能使有色布条褪色的是________(填“上层液”或“下层液”)。
(4)在A、B、C、D、E装置中有一处需要改进,说明哪一处需要改进及理由:
_______处,__________________________________________________________。
实验室需要0.5 mol·L-1硫酸溶液450 mL。可供选择的仪器有:
①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④胶头滴管 ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦托盘天平 ⑧分液漏斗
实验室现有质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓H2SO4提供,根据这种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)上述仪器中,一直用不到的有(填序号)。
(2)下列操作中,容量瓶不具备的功能有______________(填序号)。
A.配制一定体积准确浓度的标准溶液 |
B.长期贮存溶液 |
C.用来加热溶解固体溶质 |
D.作为反应容器 |
(3)配制时应量取浓硫酸_________mL。
(4)实验中,玻璃棒的作用有____________________________________。
(5)配制溶液时,下列操作中引起误差偏高的有________________。(填序号)
①洗涤量取浓H2SO4后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②未等稀释后的H2SO4溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③将溶液转移至容量瓶后,未洗涤烧杯和玻璃棒
④定容时,加蒸馏水超过标线,又用胶头滴管吸出
⑤定容时,仰视标线
V mL Al2(SO4)3溶液中含Al3+bg,溶液中SO42-的物质的量浓度是_____________mol·L-1