(本题共16分)某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:
[实验设计]
方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有: 。
方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:
①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒
a为___________,b为___________,c为___________,d为___________。(填序号)
[探究思考]实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色,那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢?
(1)甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息:
资料名称 |
物理性质描述 |
化学性质描述 |
《化学辞典》,顾翼东编,1989年版P637 |
白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体 |
与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花 |
《大学普通化学(下册)》傅鹰著P637 |
白色沉淀 |
此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 |
《普通化学教程》(下册)P788 |
白色 |
能强烈吸收O2,迅速变成棕色Fe(OH)3。这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+。 |
阅读该资料后,你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是:__________ ;资料中提及的微绿色Fe3(OH)8,用氧化物的形式表示可写成__________________。
(2)乙同学依据配色原理:白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势。
加热时,“方法一”中弹簧夹C应处于___________(填“打开”或“关闭”)状态,容器A中的反应须处于___________(填“停止”或“发生”)状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式_______________。
(3)欢迎你参加该研究小组的讨论,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。 。
某学生为测定某烧碱样品中NaOH的质量分数,进行如下实验(已知该样品中含有少量Na2CO3杂质)
a.在250mL的容量瓶中定容,配制成250mL烧碱溶液。
b.用碱式滴定管量取25.00mL烧碱溶液于锥形瓶中,加入足量BaCl2溶液使Na2CO3完全转变成BaCO3后滴入几滴酚酞指示剂;
c.在天平上准确称取烧碱样品10.5g,在烧杯中用蒸馏水溶解;
d.将物质的量浓度为1.000mol/L的标准硫酸溶液装入酸式滴定管中,调节液面,记下开始时的读数然后开始滴定。
e.在锥形瓶下垫一张白纸,滴定至溶液恰好变为无色为止,记下读数。试填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用字母填空)_____→_____→_____→_____→_______.
(2)酸式(碱式)滴定管在使用前需进行的第一步操作是____________,中学化学实验常用仪器中使用前和滴定管使用有相同操作的不同类玻璃仪器还有、_______。
(3)重复上述滴定操作,记录数据如下:
实验编号 |
标准溶液(H2SO4)(aq) 浓度(mol/L) |
滴定完成时耗酸 体积V(mL) |
待测溶液(NaOH)(aq) 体积V(mL) |
1 |
1.000 |
11.00 |
25.00 |
2 |
1.000 |
12.04 |
25.00 |
3 |
1.000 |
12.18 |
25.00 |
①根据以上数据,可计算出该样品中NaOH的质量分数为__________(保留两位有效数字)。
②上述实验中,下列操作(其它操作正确)会造成结果偏低的有__________________。
A.a步操作中未将溶液冷却至室温就转移到容量瓶中定容。
B.c步操作中,称量药品时,砝码放在左盘,NaOH放在右盘。
C.滴定终点读数时俯视读数。
D.酸式滴定管使用前,未用标准H2SO4溶液润洗。
E.锥形瓶水洗后未干燥就直接盛待测溶液。
③有同学提出将原实验方案中的酚酞指示剂改为甲基橙指示剂,你认为是否可行?________(填“可行”或“不可行”)。如果改用甲基橙为指示剂,则测定结果如何?________(填“偏高” “偏低”或“正确”)
氯化钾样品中含有少碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将过滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题:
(1)起始时滤液的pH_____7(填“大于”“小于”或“等于”),其原因是__________________(用离子方程式表示)。
(2)试剂I的化学式为______,①中发生反应的离子方程式为_____________________。
(3)试剂II的化学式为_____,②中加入试剂II的目的是_________________________。
(4)试剂III的名称是_____,③中发生反应的离子方程式为________________________。
某化学兴趣小组用如下图1所示装置进行探究实验,以验证产物中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性。当温度迅速上升后,可观察到试管中溴水褪色,烧瓶中浓H2SO4与乙醇的混合液体变为棕黑色。
图1图2
(1)写出该实验中生成乙烯的化学方程式。
(2)甲同学认为:考虑到该混合液体反应的复杂性,溴水褪色的现象不能证明反应中有乙烯生成且乙烯具有不饱和性,其理由正确的是。
a.乙烯与溴水易发生取代反应
b.使溴水褪色的反应,未必是加成反应
c.使溴水褪色的物质,未必是乙烯
(3)乙同学经过细致观察后试管中另一现象后并借用pH试纸测定,证明反应中有乙烯生成,请简述
。
(4)丙同学对上述实验装置进行了改进,在Ⅰ和Ⅱ之间增加上图2装置以除去乙醇蒸气和SO2,则A中的试剂是,B中的试剂为。
(5)处理上述实验后烧瓶中废液的正确方法是。
a.冷却后倒入下水道中 b.冷却后倒入空废液缸中 c.冷却后加水稀释,倒入废液缸中,加废碱中和
(15分) (1)某兴趣小组欲准确配制一定物质的量浓度的NaOH溶液:快速准确称取8.0 g 纯净的NaOH固体,配制成100 mL溶液,该NaOH溶液的物质的量浓度为。所需的仪器除托盘天平、钥匙、小烧杯、玻璃棒外还缺少。
(2)有机物X由C、H、O三种元素组成的,为确定其结构进行如下实验:
a.6.0 g X在一定条件下完全分解,生成3.36 L(标准状况下)一氧化碳和1.8 g水;
b.中和2.4 g 有机物X需消耗上述NaOH溶液20.00 mL;
c.0.1 mol有机物X完全转化为酯,需要乙醇9.2 g,0.1 mol X能与足量钠反应放出3.36 L(标准状况下)氢气。则:
①X的相对分子质量为。
②X的分子式为。
③写出X的结构简式:。
④写X与足量乙醇发生酯化反应的方程式。
(12分)为回收和利用废旧塑料减轻“白色污染”,某兴趣小组进行如下探究:
实验课题 |
探究废旧塑料热分解的主要产物为多种烃的混合物 |
查阅资料 |
①CuO能将烃氧化成CO2和H2O; ②甲苯可被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸能溶于苯。 |
实验设计 |
![]() ![]() |
实验记录 |
按上图连接装置,隔绝空气强热装置A中的试管(忽略装置内空气的影响),一段时间后,可观察到如下现象: ①B装置试管中有液态物质生成; ②C中溴水的颜色变浅; ③E中黑色氧化铜变红; ④F中无水硫酸铜变蓝。 |
试根据上表回答下列问题:
(1)写出一定条件下制备聚丙烯化学方程式。
(2)经分析得知装置B试管中的液态产物是甲苯和苯的混合物。设计实验除去其中含有的甲苯。
(3)实验中装置C的作用是。
(4)若没有装置D,对实验结论产生的影响是。
(5)有同学认为“E中黑色氧化铜变红,F中无水硫酸铜变蓝”是废旧聚丙烯塑料热分解产物中含氢气导致的。请你在F装置后增加一个实验装置,以确认使CuO变红是气态烃,而不是氢气,将增加的装置图(要注明其中盛放的试剂名称)画在虚线框内。