固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO2)2、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
丁:MgO、NO2、N2
(1)实验小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是______________________________。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(2)实验过程
①仪器连接后,放入固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E中有气泡连续放出,表明__________。
②称取Mg(NO3)2固体3.7 g置于A中,加热前通入N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;关闭k,用酒精灯加热时,正确操作是先________,然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A中有红棕色气体出现,C、D中未见明显变化。
④待样品完全分解,A装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0 g。
⑤取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想______是正确的。
②根据D中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:______________(填写化学方程式),溶液颜色会褪去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检测到的原因是_____________________________________。
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装置进一步探究。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下
(1)在25°C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 |
初始 pH |
废水样品 体积/mL |
草酸溶液 体积/mL |
蒸馏水 体积/mL |
① |
4 |
10 |
30 |
|
② |
5 |
60 |
10 |
|
③ |
60 |
20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-浓度随时间变化关系如图所示。
(2)实验①和②的结果表明_______________________________;
(3)该课题组队铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2+起催化作用;假设二:;假设三:;……
(4)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。(溶液中Cr2O72-的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程) |
预期实验结果和结论 |
取_______________________________代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验 |
反应进行相同时间后 若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一成立; 若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一不成立; |
下图是实验室制备四氯化硅的装置示意图。已知:四氯化硅遇水极易反应。
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式。
(2)装置A中g管的作用是。
干燥管F中碱石灰的作用是。
该组实验装置中存在的缺陷是。
已知①CH3CH2OHCH2=CH2↑+H20
CH2=CH2+Br2BrCH2—CH2Br
②乙醇、1,2-二溴乙烷、乙醚的有关物理性质如下表所示。
乙醇 |
1,2-二溴乙烷 |
乙醚 |
|
通常状况下的状态 |
无色液体 |
无色液体 |
无色液体 |
密度/g·cm-3 |
0.79 |
2.2 |
0.71 |
熔点/℃ |
-130 |
9 |
-116 |
沸点/℃ |
78.5 |
132 |
34.6 |
某化学小组拟用乙醇、溴等为原料在实验室制备少量的1,2一二溴乙烷,实验装置如右图所示(装置A中的加热部分的仪器装置省略没有画出)。
(1)仪器E的名称是。
(2)仪器Ⅰ是漏斗,其左部的玻璃管的作用是(填字母)。
a.使漏斗中液体容易滴下
b.有利于吸收气体杂质
c.防止A中三颈烧瓶里的液体爆沸
(3)实验时,A中三颈烧瓶里放入几片碎瓷片的目的是。加热反应过程中,三颈烧瓶里除生成乙烯外,还可能生成的有机副产物主要是。
(4)反应过程中,若B中长玻璃导管(Ⅱ)里的液面上升,则说明可能是由于(填“D中出现堵塞”或“C中杂质已除尽”)造成的。
(5)反应过程中,D中需用冷水冷却盛有液溴的试管,其主要目的是。说明制备1,2-二溴乙烷的反应已经结束的实验现象是。
某化学兴趣小组在一次实验探究中发现,向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时,溶液褪色先慢后快,即反应速率由小变大。小组成员为此“异常”现象展开讨论,猜想造成这种现象的最可能原因有两种,并为此设计实验进行探究验证。
猜想Ⅰ:此反应过程放热,温度升高,反应速率加快;
猜想Ⅱ:……。
【实验目的】探究草酸与高锰酸钾反应的速率变化“异常”原因
【实验用品】仪器:试管、胶头滴管、量筒、药匙、玻璃棒等;
试剂:0.1mol/L H2C2O4溶液、0.05mol/L KMnO4(硫酸酸化)溶液等。
请你根据该兴趣小组的实验探究设计思路,补充完整所缺内容。
(1)草酸(H2C2O4,弱酸)与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为(已知:MnO4_还原产物是Mn2+)。
(2)要完成对猜想Ⅰ的实验验证,至少还需要一种实验仪器是。
(3)猜想Ⅱ可能是______________________________________________________________。要设计实验验证猜想Ⅱ,进行该实验还要补充一种试剂及一种仪器,分别是。
(4)基于猜想Ⅱ成立,设计方案进行实验,请完成以下实验记录表内容。
试管A |
试管B |
|
加入试剂 |
||
(预期)实验现象 (褪色时间) |
||
结论 |
猜想Ⅱ正确 |
某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2。某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,你认为原因可能是。
(2)实验室用装置E制备Cl2,其反应的化学化学方程式为:
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。若有6 mol的HCl参加反应,则转移的电子总数为。
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:B:,D:。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为B:,D:。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)
。