Ⅰ.无水氯化铝是有机化工常用催化剂,其外观为白色固体,178℃时升华,极易潮解,遇水后会发热并产生白雾。实验室用如下装置制备少量无水氯化铝,其反应原理为:2Al + 6HCl(g) = 2AlCl3 + 3H2
完成下列填空:
A为浓硫酸,B为NaCl固体
(1)进行实验时应先点燃 (选填“B”或“D”)处酒精灯。
(2)用粗短导管连接D、E的目的是________(选填序号)。
a.防堵塞 b.防倒吸 c.平衡气压 d.冷凝回流
(3)F中盛有碱石灰,其目的是 (选填序号)。
a.吸收多余HCl b.吸收Cl2
c.吸收CO2 d.防止空气中H2O进入E瓶
(4)将D中固体改为氯化铝晶体(AlCl3·6H2O)也能进行无水氯化铝的制备,此时通入HCl气体的目的是 。若实验条件控制不当,最终得到的物质是碱式氯化铝[化学式为Al2(OH)nCl(6-n)],且质量是原氯化铝晶体(AlCl3·6H2O)的40%,则可推算n的值为 。
Ⅱ.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(1)证明NaHSO3溶液中HSO3—的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 (填序号)。
a.测定溶液的pH
b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入盐酸
d.加入品红溶液
e.用蓝色石蕊试纸检测
(2)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是________ ______。
(3)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量的方案如下:
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2 + I2 + 2 H2O = H2SO4 + 2 HI)
按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为 g/L。在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
甲同学设计并进行了如下实验,以探究乙炔与溴的加成反应:先取一定量工业用电石与水反应,将生成的气体通入足量的溴水中,发现溶液褪色,即证明乙炔与溴水发生了加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中,褪色的溶液里有少许黄色浑浊,推测在制得乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体,由此他提出必须先除去之,再与溴水反应。请你回答下列问题:
(1)写出甲同学实验中的两个化学方程式:、。
(2)乙认为甲设计的实验不能验证此反应为加成反应,其理由是。
A.使溴水褪色的物质,就是乙炔 |
B.使溴水褪色的反应就是加成反应 |
C.使溴水褪色的物质,未必是乙炔 |
D.使溴水褪色的反应未必是加成反应 |
(3)乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是,在验证过程中必须全部除去,它与溴水反应的化学方程式是。
(4)请你选用下列三个装置(见下图)(可重复使用)来实现乙同学的实验方案,将它们的编号填入方框,并写出装置内所放的化学药品。
(5)为验证这一反应是加成而不是取代,丙同学提出可用pH试纸来测试反应后溶液的酸性,理由是。
(共14分)某研究性学习小组设计了一组实验,验证元素周期律。
(1)甲同学在a、b、c、d四只烧杯里分别加入50 mL冷水,再分别滴加几滴酚酞溶液,依次加入大小相近的钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、钾(K)金属块,观察现象。
①甲同学设计实验的目的是验证:同一主族,从上到下元素的元素金属性逐渐增强;同一周期,从左到右,元素金属性_____________________;
②反应最剧烈的烧杯里金属是_______(填字母)
A、钠 B、镁 C、铝 D、钾;
③写出a烧杯里发生反应的离子方程式。
④实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象,要想达到实验的目的,请你帮助选择下列合适的方法。
A.把镁、铝的金属块换成金属粉末
B.把烧杯中的冷水换成热水
C.把烧杯中的冷水换成盐酸
D.把烧杯中的冷水换成氢氧化钠溶液
(2)乙同学设计实验验证:非金属元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性就越强。他设计了下图装置以验证碳、氮、硅元素的非金属性强弱。乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知A是强酸,其浓溶液在常温下可与铜反应;B是块状固体;烧杯中盛放C的水溶液,打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色胶状沉淀生成。
①写出所选用物质的化学式:A、; C、。
②写出烧瓶中发生反应的化学方程式:。
③碳、氮、硅三种元素的非金属性由强到弱顺序为。
如图是某同学设计的放热反应的观察装置,
其实验操作步骤如下:
①按图所示将实验装置连接好;
②在U形管内加入少量红墨水(或品红溶液),打开T形管活塞,使U形管内两边的液面处于同一水平面,再关闭T形管活塞;
③在盛有1.0g氧化钙的小试管里滴入2 mL左右的蒸馏水,观察现象。
试回答:
(1)实验前必须进行的一步实验操作是。
(2)实验中观察到的现象是。
(3)实验中发生的化学反应方程式:。
(4)说明CaO、H2O的能量与Ca(OH)2的能量之间的关系:。
(5)若该实验中CaO换成NaCl,实验还能否观察到相同现象?(填“能”或“否”)。
I.(9分)某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.50 mol·L-1 NaOH溶液、0.55 mol·L-1盐酸,实验尚缺少的玻璃仪器是。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?(填“能”或“否)。
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品 |
溶液温度 |
中和热 |
|||
t1 |
t2 |
ΔH |
|||
① |
50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液 |
50 mL 0.55 mol·L-1 HCl溶液 |
20 ℃ |
23.2 ℃ |
|
② |
50 mL 0.50 mol·L-1 NaOH溶液 |
50 mL 0.55 mol·L-1 HCl溶液 |
20 ℃ |
23.4 ℃ |
已知:Q ="cm" Δt,c为4.18 J·℃-1·g-1,各溶液的密度均为1 g· cm-3。
①通过计算得到中和热ΔH =kJ/mol(保留一位小数)。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:。
(4)若用0.60 mol·L-1NaOH溶液代替0.50 mol·L-1NaOH溶液做实验,对测定结果(填“有”或“无”,下同)影响;若用0.55 mol·L-1醋酸代替0.55 mol·L-1盐酸做实验,对测定结果影响。
(5)计算结果发现本次实验测定值与正确值57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填序号)操作。
①量取NaOH溶液的体积时仰视读数
②用温度计测定NaOH溶液的温度后直接测定盐酸的温度
③分多次把NaOH溶液倒入装盐酸的小烧杯中
II.甲、乙两同学拟定用pH试纸验证醋 酸是弱酸。方案分别是:
甲:①称取一定量的冰醋酸准确配制0.1mol/L的醋酸溶液100mL
②用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明醋酸是弱酸。
乙:①称取一定量的冰醋酸准确配制pH=1的醋酸溶液100mL;
②取醋酸溶液10mL,加水稀释为100 mL;
③用pH试纸测出该溶液的pH,即可证明醋酸是弱酸。
(1)两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是。
(2)简要说明pH试纸的使用方法:。
(3)甲方案中,说明醋酸是弱酸的理由是测得醋酸溶液的pH1(选填“>”“<”“=”);乙方案中,说明醋酸是弱酸的理由是测得醋酸溶液的pH2(选填“>”“<”“=”)。
(4)请你也提出一个用pH试纸来证明醋酸是弱酸的合理且容易进行的方案(可以不再叙述pH试纸的使用方法,但叙述中应包括实验方法、现象和结论)。
某课外活动小组探究镁与CO2、NO2的反应。
I、实验发现点燃的镁条能在CO2气体中继续燃烧,产生黑、白两种固体分别是C和MgO;该小组采用类比Mg与CO2反应的思路对Mg与NO2的反应进行预测:写出Mg在NO2中燃烧的化学方程式。反应产生的固体中可能存在物质(填化学式)。
II、设计实验验证以上猜测(用于连接玻璃管的乳胶管均内衬锡纸)
资料信息:2NO2+ 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
(1)写出A中发生反应的化学方程式:;
(2)装置B中盛装的干燥剂是(填序号)___________________;
①浓硫酸 ②无水CaCl2 ③碱石灰
(3)实验开始时正确的操作步骤是___ ___;
a.打开A装置中分液漏斗的旋塞滴入浓硝酸制取NO2
b.打开活塞K
c.点燃C处酒精灯
d.当C处硬质玻璃管内充满红综色气体后,关闭活塞K
(4)D中NaOH溶液盛的很满,这样做的目的是____________ _____________;
(5)本实验中存在明显缺陷,改进措施是____________________________________。