硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,请分析下列实验(固定装置略)并回答问题。
Ⅰ、进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白:
棉球 |
棉球上滴加的试剂 |
实验现象 |
解释和结论 |
a |
|
棉球变白,微热后又恢复红色 |
![]() |
b |
含酚酞的NaOH溶液 |
棉球变为白色 |
离子方程式: |
c |
|
棉球变为白色 |
结论:该气体具有 性 |
Ⅱ、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验。下图是某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究的装置。
实验一:铁矿石中含氧量的测定
a.按上图组装仪器(夹持仪器均省略),检查装置的气密性;
b.将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中;
c.从左端导气管口处不断地缓缓通入H2, 后,点燃A处酒精灯;
d.充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)步骤c中填空
(2)测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的质量分数为______________________。实验二:铁矿石中含铁量的测定
(3)步骤④中煮沸的目的是_____________________________________________。
(4)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是______ __。
(5)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______________________________。
a.滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
b.锥形瓶不需要用待测液润洗
c.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
实验结论:推算铁的氧化物的组成
(6)由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____________________________。
喷泉是一种常见的自然现象,其产生原因是存在压强差。
制取氨气并完成喷泉实验(图中夹持装置已略去)。
Ⅰ.①写出实验室制取氨气的化学方程式:__________________。收集氨气用_______法,要得到干燥的氨气可选用__________作干燥剂。
②.用图A装置进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥氨气,引发水上喷的操作是___________________。
如果观察不到“喷泉”或现象不明显,实验不成功的原因可能有:_________________;________________.
③.如果只提供图B的装置请说明引发喷泉的方法_____________
④比较图A和图B两套装置,从产生喷泉原理来分析,它们的不同点是:_______________
Ⅱ
喷泉实验装置设计
①.图A为化学教学中所用的喷泉实验装置,在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,下列组合中前一物质表示干燥气体,后一液体表示胶头滴管及烧杯中的液体,其中能形成白色喷泉的是
A.氨和酚酞试液 B.氨和氯化铁溶液
C.HCl和AgNO3溶液 D.HCl和酚酞试液
②.图B为重新设计的喷泉装置。在图B的锥形瓶中分别加入足量如下物质,反应后可能产生喷泉的是
A.NaHSO4与NaOH溶液B.NH4HCO3和稀盐酸
C.MnO2固体与浓盐酸D.稀NH4Cl溶液与稀NaOH溶液
形成这种喷泉的反应条件是______________________
比较图A和图B两套装置,从产生喷泉原理来分析,它们的不同点是:____________________
在图B中锥形瓶外放一大烧杯,锥形瓶中加入酒精,大烧杯中加入冷水后,再加入足量下列物质,结果也产生了喷泉,大烧杯中加入的物质可
A.食盐B.硝酸铵C.浓硫酸D.(NH4)2SO4
③在自然界和人类社会中,与上述图B装置原理相似的现象有:_______________________
Ⅲ.请用金属钠与水反应产生H2的反应设计一个喷泉装置。画出简易图不用文字叙述。
不同浓度的硫酸与锌反应时,硫酸可以被还原为SO2,也可被还原为氢气。为了验证这一事实,某同学拟用下图装置进行实验(实验时压强为10lkPa,温度为0℃)。
(1)若在烧瓶中放入1.30g锌粒,与c mol/L H2SO4反应,为保证实验结论的可靠,量气管的适宜规格是_____________ 。
A.200 mL B.400 mL C.500mL
(2)若1.30g锌粒完全溶解,氢氧化钠洗气瓶增重l.28g ,则圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为:_______________________________________。
(3)若烧瓶中投入a g锌且完全反应,氢氧化钠洗气瓶增重b g.量气瓶中收集到VmL气体,则有:ag/65g·mol-1=bg/64g·mol-1+V mL / 22400 mL·mol-1,依据的原理是____________________________。
(4)若在烧瓶中投入d g锌,加入一定量的c mol/L 浓硫酸V L,充分反应后锌有剩余,测得氢氧化钠洗气瓶增重mg,则整个实验过程产生的气体中,n(H2)/n(SO2)=_______________(用含字母的代数式表示)。若撤走盛有无水氯化钙的U型管,n(H2)/n(SO2)的数值将(填偏大、偏小或无影响)
(5)反应结束后,为了准确地测量气体体积,量气管在读数时应注意:
①;②;③。
(16分) 某混合粉末含有Al2O3,还可能有Fe2O3、ZnO,请设计实验探究该混合物的组成。限选择的仪器和试剂:
烧杯、试管、玻璃棒、酒精灯、漏斗、过滤架、滤纸、量筒、容量瓶、滴管、药匙;1mol/L硫酸、2mol/L硝酸、2mol/LNaOH溶液、10%KSCN溶液、稀氨水。
提示:ZnO、Zn(OH)2都是两性物质;且Zn(OH)2能溶于烧碱溶液生成Na2ZnO2,能溶于浓氨水生成[Zn(NH3)4](OH)2。
(1)请写出ZnO与烧碱溶液反应的化学方程式:ZnO+2NaOH=
(2)请完成以下实验探究过程
①提出假设:假设1 该混合物中除Al2O3外还含有;
假设2 该混合物中除Al2O3外还含有;
假设3 该混合物中除Al2O3外还含有Fe2O3、ZnO 。
②设计实验方案:基于假设3,设计出实验方案。请在下表对应栏目叙述实验操作、预期现象和结论(实验步骤可以不填满、也可以增加):
实验步聚 |
实验操作 |
预期现象和结论 |
第一步 |
||
第二步 |
||
第三步 |
||
第四步 |
||
我国制碱工业的先驱——侯德榜先生,1939年发明了著名的侯氏制碱法,其核心反应原理可用如下化学方程式表示:
NH3+CO2+NaCl+H2O===NH4Cl+NaHCO3(晶体),
依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和。
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为。
C装置中稀硫酸的作用为。
(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100g水)
温度 溶解度 盐 |
0℃ |
10℃ |
20℃ |
30℃ |
40℃ |
50℃ |
NaCl |
35.7 |
35.8 |
36.0 |
36.3 |
36.6 |
37.0 |
NaHCO3 |
6.9 |
8.1 |
9.6 |
11.1 |
12.7 |
14.5 |
NH4Cl |
29.4 |
33.3 |
37.2 |
41.4 |
45.8 |
50.4 |
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水的目的是。
(3)该校学生在检查完此套装置气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指寻教师指出应在装置之间(填写字母)连接一个盛有的洗气装置,其作用是。
(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04g,则NaHCO3的产率为。
(14分)
根据要求完成下列各小题实验目的。(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱。(巳知酸性:亚硫酸 >碳酸)
①连接仪器. ________、加药品后,打开a关闭b,然后滴入滚硫酸,加热
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是________________装置A屮的试剂是________
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是:________
(2)验证 SO,的氧化性.、还原性和酸性氧化物的通性。
①打开b,关闭a。
②H2S溶液中宥浅黄色浑浊出现,化学方程式是:_____
③BaCl2溶液中无叨诚现象,将其分成两份,分別滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填人下表相应位置
滴加的溶液 |
氯水 |
氨水 |
沉淀的化学式 |
写出其中SO2 显示还原性并生成沉淀的离子方程式_________