某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。
(1)用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液,各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应,实验记录如下:
序号 |
浓硝酸与水的体积比 |
实验现象 |
Ⅰ |
1:1 |
反应速率快,溶液很快变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体呈红棕色 |
Ⅱ |
1:3 |
反应速率较快,溶液变成蓝色,铜丝表面有大量气泡冒出,气体无色 |
Ⅲ |
1:5 |
反应速率慢,微热后速率加快,溶液变成蓝色,铜丝表面有气泡冒出,气体无色 |
铜与稀硝酸反应的离子方程式为 ;若生成标准状况下0.56 L NO气体,反应中被还原的HNO3的质量为 g(小数点后保留两位有效数字)。
依据上表,制备NO气体最适宜的是实验II,理由是 。
(2)为防止有毒气体逸散造成空气污染,该小组同学改进实验装置,如右图所示(夹持仪器略去)。
用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质,实验步骤如下:
Ⅰ.安装好装置后,检查装置气密性。
Ⅱ.打开旋塞C,从B管上端加入所选浓度的硝酸,至铜丝下沿(不接触铜丝)。
Ⅲ.向上移动B管,使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触,关闭旋塞C,反应开始。
Ⅳ.当液面重新下降至与铜丝脱离接触时,反应停止。
Ⅴ.打开旋塞C,向下移动B管,使A中迅速进入少量空气,关闭旋塞C,观察现象。
……
①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是:关闭旋塞C,从B管上端加入水,若观察到 ,说明装置的气密性良好。
②步骤Ⅲ操作的目的是 。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收,可进一步采取的操作是 ,能确定NO完全被溶液吸收的现象是 。
醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应和实验装置如下:
可能用到的有关数据如下:
合成反应:
在
中加入20
环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1
浓硫酸。
中通入冷却水后,开始缓慢加热
,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:
反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。最终通过蒸馏得到纯净环己烯10
。
回答下列问题:
(1)装置
的名称是。
(2)加入碎瓷片的作用是;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作时(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的(填"上口倒出"或"下口放出")。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是。
(6)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有(填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器
(7)本实验所得到的环己烯产率是(填正确答案标号)。
A.41% B.50%C.61% D.70%
在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水
,再用副产品
溶液吸收有毒的
。
Ⅰ.经查阅资料得知:无水
在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水
的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:
①检查装置的气密性;②通入干燥的
,赶尽装置中的空气;③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;④…… ⑤体系冷却后,停止通入
,并用干燥的
赶尽
,将收集器密封。
请回答下列问题:
(1)装置
中反应的化学方程式为。
(2)第③步加热后,生成的烟状
大部分进入收集器,少量沉积在反应管
的右端。要使沉积得
进入收集器,第④步操作是。
(3)操作步骤中,为防止
潮解所采取的措施有(填步骤序号)。
(4)装置
中的冷水作用为;装置
的名称为;装置
中
全部反应完后,因为失去吸收
的作用而失效,写出检验
是否失效的试剂:。
(5)在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂
Ⅱ.该组同学用装置
中的副产品
溶液吸收
,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。
(6)
与
反应的离子方程式为。
(7)电解池中
在阴极放电产生
,阳极的电极反应为。
(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:①
的原子利用率100%;②。
为了探究
的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ.
的氧化性
将光亮的铁丝伸入
溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中
的氧化产物,将溶液中的
除尽后,进行了如下实验。可选用第试剂
溶液、
溶液、氯水。
(1)请完成下表:
操作 |
现象 |
结论 |
取少量除尽
后的溶液于试管中,加入
溶液,振荡 |
存在
|
|
取少量除尽
后的溶液于试管中,加入,振荡 |
存在
|
【实验结论】
的氧化产物为存在
和
Ⅱ.
的热稳定性性
用下图所示的实验装置A加热
固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。
(2)装置B的作用是
(3)经小组讨论并验证该无色气体为 ,其验证方法是
(4)【查阅资料】
和粉末的
均为黑色;
可溶于氨水。
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:ⅰ
;ⅱ.
;ⅲ.
和
【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,进行了如下实验。
实验编号 |
操作 |
现象 |
a |
加入足量氨水,振荡 |
黑色固体不溶解 |
b |
加入足量稀硫酸,振荡 |
黑色固体溶解,并有气体产生 |
【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是(填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果,该小组得出的
固体热分解的产物有。
既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应
,在无水无氧条件下制备
,实验装置示意图如下:
有关物质性质如下表
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
其他 |
-23 |
76 |
与
互溶 |
|
-25 |
136 |
遇潮湿空气产生白雾 |
仪器
的名称是,装置
中的试剂是。反应开始前依次进行如下操作:组装仪器、、加装药品、通
一段时间后点燃酒精灯。反应结束后的操作包括:①停止通
②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为(填序号)。欲分离
中的液态混合物,所采用操作的名称是。
(2)工业上由钛铁矿(
)(含
、
等杂质)制备
的有关反应包括:
酸溶
水解
简要工艺流程如下:
①试剂
为。钛液Ⅰ需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产品
收率降低,原因是。
②取少量酸洗后的
,加入盐酸并振荡,滴加
溶液后无明显现象,再加
后出现微红色,说明
中存在的杂质离子是。这种
即使用水充分洗涤,煅烧后获得的
也会发黄,发黄的杂质是(填化学式)。
化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
(1)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
①下列收集Cl2的正确装置是。
②将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是。
③设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中,。
(2)能量之间可以相互转化:电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能,而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池,探究其能量转化效率。
限选材料:ZnSO4(aq),FeSO4(aq),CuSO4(aq);铜片,铁片,锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图(见图15),并作相应标注。
要求:在同一烧杯中,电极与溶液含相同的金属元素。
②铜片为电极之一,CuSO4(aq)为电解质溶液,只在一个烧杯中组装原电池乙,工作一段时间后,可观察到负极。
③甲乙两种原电池中可更有效地将化学能转化为电能的是,其原因是。
(3)根据牺牲阳极的阴极保护法原理,为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀,在(2)的材料中应选作阳极。