实验是进行化学研究的重要手段之一。请回答下列问题:
(1)下列实验操作,正确的是____________________(填写序号)。
a.称取氢氧化钠固体时,应将氢氧化钠固体直接放在左边托盘内,右边托盘放砝码
b.用纸槽往试管里装粉末状药品时,试管应先横放再直立
c.试管、烧杯、量筒、集气瓶都不能用酒精灯直接加热
d.配制硫酸溶液时,可先在量筒内加入一定体积的水,再在玻璃棒搅拌下慢慢加入浓硫酸
e.闻气体气味时,应取一瓶盛满气体的集气瓶,稍打开玻璃片,用手轻轻扇地在瓶口扇动,使极少量的气体飘进鼻孔,闻气味
(2)实验室需用1000mL 0.1 mol/L标准Na2CO3溶液,请回答下列问题
①在下图所示仪器中,配制上述溶液肯定不需要的是_________(填序号),除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器有 _______ 。
②在容量瓶的使用方法中,下列操作正确的是____________(填写序号)。
a.使用容量瓶前检验是否漏水
b.容量瓶用水洗净后,再用待配溶液洗涤
c.配制溶液时,若试样是液体,用量筒取样后用玻璃棒引流注入容量瓶中,然后加蒸馏水。
d.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀。
③配制1000 mL 0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液的实验步骤如下:
a.计算应称取碳酸钠固体的质量为________g。
b.称量碳酸钠固体。
c.将烧杯中的溶液注入容量瓶,并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁2~3次,洗涤液也注入容量瓶。
d.用适量的蒸馏水溶解称量好的碳酸钠固体,冷却。
e.盖好瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
f.继续向容量瓶中加蒸馏水至刻度线下1~2cm时,改用胶头滴管滴加蒸馏水至凹液面与刻度线相切。
上述步骤的正确操作顺序为_______________________(用序号表示)。
现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题。
Ⅰ探究浓硫酸的某些性质:
⑴按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量。
⑵将a g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸。仪器A的名称为________。未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:_____________________________。
⑶点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象。写出A中发生反应的化学方程式________________________________(只写一个)。B中的现象是______________,由此可得到浓硫酸具有____________性。
⑷随着反应的进行,A中还可能发生某些离子反应。写出相应的离子方程式______________(只写一个)。
⑸反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是_____________________________________。
Ⅱ测定铁的质量分数:
⑹待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重。E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________(写表达式)。
⑺某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可。
为了快速和准确的计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是__________(填写代号)。
A.用排水法测定H2的体积
B.反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C.测定反应前后装置和药品的总质量。
某化学兴趣小组测定某FeCl3样品(含少量FeCl2杂质)中铁元素的质量分数,实验室按以下步骤进行:
①称取a g样品,置于烧杯中;
②加适量盐酸和适量蒸馏水使样品溶解,准确配制成250mL溶液;
③准确量取25.00mL步骤②中配得的溶液,置于烧杯中,加入适量的氯水,使反应完全;
④加入过量氨水,充分搅拌,使沉淀完全;
⑤过滤,洗涤沉淀;
⑥将沉淀转移到坩埚内,加热、搅拌,直到固体由红褐色全部变为红棕色后,在干燥器中冷却至室温后,称量;⑦……。
请根据上面叙述,回答:
(1)上图仪器中,实验步骤①②③中必须用到的仪器是E和
(填仪器序号)
(2)写出步骤③中发生反应的离子方程式
(3)步骤④中如何证明沉淀已完全?
(4)第⑥步的操作中,将沉淀物加热,冷却至室温,称量其质量为m1g,再次加热并冷却至室温称量其质量为m2g,若m1与m2差值较大,接下来的操作应当是
(5)若坩埚质量是W1 g,最终坩埚和固体的总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数为 ________________________。
(共17分)Ⅰ、一无色透明的溶液做如下实验:
ⅰ取少量溶液滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,只观察到有白色沉淀生成。
ⅱ另取部分溶液加入Na2O2,有无色无味气体放出且有白色沉淀生成,加入Na2O2的量与生成沉淀的量的关系如图所示:
试问:
(1)Cu2+、NH4+、Al3+、Mg2+、Na+、Fe3+、CO32-、K+、SO42-等离子中一定存在的离子是____、____、______;可能存在的离子是_______、_____;一定不存在的是______、____、_____、____。
(2)上述溶液至少由__________、_________等物质混合成。(填化学式)
Ⅱ、甲烷在高温下与水蒸气反应反应方程式为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)。部分物质的燃烧热数据如下表:
物质 |
燃烧热(kJ·mol-1) |
H2(g) |
-285.8 |
CO(g) |
-283.0 |
CH4(g) |
-890.3 |
已知1molH2O(g)转变为1molH2O(l)时放出44.0 kJ热量。
⑴写出CO燃烧的热化学方程式。
⑵ 2H2(g) + O2(g)="=" 2H2O(g)△H=kJ/mol
工业上将纯净干燥的氯气通入到物质的量浓度为0.375mol/L的NaOH溶液中得到漂水。某同学在实验室利用下述实验装置探究Cl2性质并模拟制备漂水。
(1)配制470mL物质的量浓度为0.375 mol/L的NaOH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,请简述用饱和NaCl溶液除去Cl2中HCl气体的原理(用离子方程式表示,并配必要的文字说明)
。
(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_________________
_________________________________________。
(6)如果制得氯元素含量为10%的漂水溶液35.5g,那么其中含NaClO的物质的量为____mol。
下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置(加热设备及夹持固定装置均略去),请根据要求完成下列各题(仪器装置可任意选用,必要时可重复选择,a、b为活塞)。
(1)若气体入口通入CO和CO2的混合气体,E内放置CuO,选择装置获得纯净干燥的CO,并验证其还原性及氧化产物,所选装置的连接顺序为_________(填代号)。能验证CO氧化产物的现象是____________。
(2)停止CO和CO2混合气体的通入,E内放置Na2O2,按A→E→D→B→H装置顺序制取纯净干燥的O2,并用O2氧化乙醇。此时,活塞a应_________,活塞b应_________,需要加热的仪器装置有_________(填代号),m中反应的化学方程式为____________。
(3)若气体入口改通空气,分液漏斗内改加浓氨水,圆底烧瓶内改加NaOH固体,E内放置铂铑合金网,按A→G→E→D装置顺序制取干燥的氨气,并验证氨的某些性质。
①装置A中能产生氨气的原因有:____________。
②实验中观察到E内有红棕色气体出现,证明氨气具有_________性。