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题文

草酸(H2C2O4)是一种重要的有机化工原料。为探究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。
实验Ⅰ:实验室用硝酸氧化淀粉水解液法制备草酸,装置如下图所示
①一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中
②控制反应温度55-60℃,边搅拌边缓慢滴加一定量的混合酸(65%的HNO3与98%的    H2SO4的质量比2︰1.25)
③反应3小时,冷却,抽滤后再重结晶得到草酸晶体

硝酸氧化淀粉水解液的反应为:C6H12O6+12HNO33H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
(1)上图实验装置中仪器甲的名称为:______________________________。
(2)检验淀粉是否水解完全所需要的试剂为:________________________。
实验Ⅱ:探究草酸的不稳定性
甲组同学查阅资料得知:草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100℃开始失水,100.5℃左右分解产生H2O、CO和CO2。试用下图中提供的仪器和试剂,设计一个实验,证明草酸晶体分解得到的混合气体中含有H2O、CO和CO2(加热装置和导管等在图中略去,部分装置可以重复使用)。

请回答下列问题:
(3)仪器装置连接顺序为:C→_______→F→_______→_______→D→A→F。   
(4)若实验结束后测得A管质量减轻4.8g,则需分解草酸晶体的质量为__________g。
(5)乙组同学查阅资料发现:草酸酸性比碳酸强,在受热分解过程中有少量升华;草酸钙和草酸氢钙均是白色不溶物。通过进一步研究认为,草酸蒸汽与石灰水反应生成草酸钙白色沉淀,对实验有干扰,因此提出需要在检验CO2装置之前增加一个装有_________的洗气装置。(填写字母编号)。

A.水 B.氢氧化钠溶液 C.碳酸钠溶液 D.饱和碳酸氢钠溶液

实验Ⅲ:探究草酸与酸性高锰酸钾的反应
(6)向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高锰酸钾溶液时,可观察到溶液由紫红色变为近乎无色,可推测草酸可能具有___________________性。
(7)学习小组的同学发现,当向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化的高锰酸钾溶液时,溶液褪色总是先慢后快。为探究其原因,同学们做了如下对比实验;

由此你认为溶液褪色总是先慢后快的原因是___________________________________。
(8)随着材料科学的发展,金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金的维生素”。钒元素广泛分散于各种矿物中,钾钒铀矿的主要成分可用化学式表示为    K2H6U2V2O15,测定其中钒元素含量的方法是:先把矿石中的钒元素转化为V2O5,V2O5在酸性溶液里转化为,再用标准草酸溶液滴定。总反应可表示为:
+□H2C2O4+□H→□+□CO2+□H2O
①请将上述反应配平(填写系数即可):_______________________________。
②现有钾钒铀矿样品10.2g,用上述方法来测定钒的含量,结果消耗0.9g草酸,那么此钾钒铀矿中钒元素的质量分数是_________________。

科目 化学   题型 实验题   难度 困难
知识点: 常见气体制备原理及装置选择
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一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时,有SO2和H2生成.某校化学研究性学习小组对此进行研究.按图组装好实验装置,微热试管A,观察到C、D、E中均有气泡产生;随后气泡量减少,品红溶液褪色,D中先出现浑浊后浑浊消失;反应较长时间后,C、D、E中的气泡量又会明显增加.

试回答:
(1)装置A中需用浓H2SO4,用一种简单的方法确定一瓶H2SO4一定是浓H2SO4
________________________________________________________________________.
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中,并进行正确连接,a接__________、________接b,c接________、____________接d;D、E两支试管中CCl4溶液的作用是_____________________________________________________________________.
(3)能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为_____________________________;
反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是___________________________
(4)D中浑浊消失的离子方程式为____________________________________

实验室利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:
4+ 6HCHO = 3H+ 6H2O + (CH2)6N4H
然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行如下实验:
[滴定时,1 mol (CH2)6N4H与1 mol H相当]
步骤Ⅰ:称取样品1.500 g
步骤Ⅱ:将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀
步骤Ⅲ:移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1-2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次
步骤Ⅳ:实验数据记录
<若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol/L>

滴定次数
待测液的体积(mL)
标准溶液的体积
滴定前刻度(mL)
滴定后刻度(mL)
1
25.00
1.02
21.03
2
25.00
2.00
21.99
3
25.00
0.20
20.20

根据上述实验步骤填空:
(1)滴定操作时,眼睛应观察
(2)滴定终点的判断方法是
(3)锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(4)碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(5)配制样品溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒、滴定管外,还有(填仪器名称)
该样品中氮的质量分数为

22、某研究小组按图示方向将A装置与下面所示装置相连,设计实验,研究铁与浓硫酸的反应。请你帮助完成下列实验报告,并回答有关问题。


实验现象
结论及解释
①将铁钉(足量)加入烧瓶中,再向其中滴加含amolH2SO4的浓硫酸溶液
未见明显现象
原因:

②点燃A、G处酒精灯
片刻后,烧瓶中溶液的颜色发生变化,并有气泡产生。C中溶液颜色,E中溶液未见明显变化。一段时间后,黑色的CuO变成了红色,此时E装置溶液颜色仍未有颜色变化
烧瓶中发生的所有反应
的化学方程式:


说明产生的SO2气体完全被D中溶液吸收

填完上述实验报告并回答下列问题:
(1)连接好装置后,盛放药品前,首先要进行操作。
(2)装置D的作用是,若现在实验室没有酸性高锰酸钾溶液,则D装置中的溶液可用(填编号)代替
A、蒸馏水 B、浓硫酸 C、浓NaOH溶液 D、饱和NaHSO3溶液
(3)装置F中的溶液是,装置H的作用是:
(4)为了测定产生的SO2的量,实验后向烧瓶中加足量的盐酸至无气泡产生,再加足量的BaCl2溶液至沉淀完全,然后进行、干燥、称量。为判断沉淀完全,应该进行的操作是:
(5)若(4)所得沉淀的质量为mg,则反应产生的SO2在标准状况的体积为:
L(列出计算式即可)

氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。

(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分仪器和夹持装置已略去)。

 ①仪器A的名称是     
 ②装置B中发生反应的离子方程式是     
 ③有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置,你认为是否必要(填“是”或“否”)     
(2)试剂X用于调节pH以除去杂质, X可选用下列试剂中的(填序号)     
a.NaOH  b.NH3·H2O  c.CuO  d.Cu2(OH) 2CO3  e.CuSO4
(3)在溶液2转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。
在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq) +4Cl(aq)CuCl42(aq) +4H2O(l)
蓝色           黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=     。若增大氯离子浓度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)     
②取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是(填序号)     
 a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色
 b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色
 c.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色
 d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失

工业上将纯净干燥的氯气通入到物质的量浓度为0.375mol/LNaOH溶液中得到漂水。某同学想在实验室探究Cl2性质
并模拟制备漂水,下图是部分实验装置。已知KMnO4与盐酸溶液反应可以制取Cl2

(1)配制物质的量浓度为0.375 mol/LNaOH溶液时,主要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒和    
(2)浓硫酸的作用是    
(3)装置E中发生化学反应的离子方程式为    
(4)装置B中饱和NaCl溶液可用于除去Cl2中的HCl气体,已知氯气与水的反应是一个可逆反应,请简述饱和NaCl溶液除去Cl2
中HCl气体的原理(用离子方程式表示和文字说明)    
(5)实验时装置D中湿润的红色纸条褪色,干燥部分没有褪色,放置一段时间后,纸条全部褪色。该同学认为Cl2的密度比空气大,
可能是试管下部Cl2的浓度大于试管上部Cl2的浓度所导致的。请判断该解释是否合理,并分析产生上述实验现象的原因    
如需改进,请简述设计方案    (若认为合理。则此问可不答)。

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