(16分)
Ⅰ.实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用B装置制取氨气其化学反应方程式为____________________。
(2)气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法无关的是________________(填序号,下同)。
①密度 ②颜色 ③溶解性 ④热稳定性 ⑤与氧气反应
(3)若用A装置与D装置相连制取并收集X气体,则X可以是下列气体中的________。
①CO2 ②NO ③Cl2 ④H2 ⑤HCl
其中在D装置中连接小烧杯的目的是____________________。
Ⅱ.某小组以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验 。
(1)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,钴的化合价为________,制备X的化学方程式为______________________________________;
(2)氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,用V1 mL cl mol·L-1的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol·L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。氨的测定装置(已省略加热和夹持装置)
①装置中安全管的作用原理是__________。②样品中氨的质量分数表达式为________________。
(1)用50mL 0.50mol·L-1盐酸与50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液在如下图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
①烧杯间填满碎泡沫塑料的作用是。
②若大烧杯上改为盖薄铁板,求得的反应热数值:(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
③若通过测定计算产生的热量为1.42kJ,请写该反应的热化学方程式:。
(2)①已知:CH4(g)+H2O(g)===CO(g)+3H2(g)ΔH=+206.2 kJ·mol-1
CH4(g)+CO2(g)===2CO(g)+2H2(g)ΔH=+247.4 kJ·mol-1
则以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO2(g)和H2(g)的热化学方程式为:。
②由气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量叫键能。已知表中所列键能数据, 则N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=kJ·mol-1。
化学键 |
H—H |
N—H |
N≡N |
键能kJ·mol-1 |
436 |
391 |
945 |
③一定条件下,在水溶液均为1 mol以下离子 Cl-、ClO-、ClO2-、ClO3-、ClO4-的能量(kJ)相对大小如下图所示,则3ClO-(aq)===ClO(aq)+2Cl-(aq)的ΔH=kJ·mol-1。
某化学兴趣小组想探究某一温度下氯化钠饱和溶液的酸碱度。探究过程如下:
【猜想或假设】溶液的pH可能为:①pH<7,②,③。
【设计和实验】要测定该溶液的酸碱度,除有正确的操作步骤外,其中不能采用下列物质中的(填序号)来进行实验。
①pH试纸②紫色石蕊试液③酚酞试液
组内同学进行了如下实验:
甲同学:取pH试纸放在玻璃片上,用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7。
乙同学:取pH试纸放在玻璃片上,先用蒸馏水将pH试纸润湿,然后用玻璃棒蘸取氯化钠溶液沾在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7。
丙同学:将pH试纸直接浸入氯化钠溶液中,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较,测得pH=7。
【评价与反思】三位同学中操作正确的是同学。
指出其于同学的操作错误:
同学:;
同学:;
【结论与分析】丙同学得出:“凡是盐溶液的pH都等于7”,你认为该同学结论
(填“正确”或“不正确”)。
如不正确,请举一例说明(如正确,该处不填)。
(本题包括2个小题,共18分)
19.某淡黄色的颗粒状固体,其化学性质比较活泼,在通常状况下能跟许多物质发生化学反应。例如:它与CO2反应时,只生成了Na2CO3和O2,它与稀盐酸反应时,只生成了NaCl、H2O和O2。上课时,老师做了如下实验:
a.取少量的淡黄色的颗粒状固体投入到盛有少量水的试管中,可观察到产生了一种无色无味的气体;
b.再向试管中滴加几滴酚酞试液,可观察到烧杯中溶液变红。
根据实验现象,回答下列问题:
(1)淡黄色的颗粒状固体中一定含有元素。你做出这个判断的理由是。
(2)实验a中产生的气体,可用法收集。
(3)同学们对实验a中产生的气体的组成看法不一,提出了以下几种假设:
①该气体是CO;②该气体是H2。
请你推测该气体还可能是(写化学式)。
(4)设计一个实验,证明你在(3)中的推测(写出简要操作步骤,反应现象和结论)。
操作步骤 |
|
反应现象 |
|
结论 |
现有失去标签的两瓶无色溶液:氯化钠溶液和稀盐酸。某化学探究小组打算用物理和化学两种方法加以区别。请回答:
(1)化学方法在不选用酸碱指示剂、pH试纸的情况下,按表中方法一(示例)填写。所选试剂须属于不同物质类别(单质、氧化物、酸、碱、盐、有机物等)。
所选试剂 |
判别方法 |
|
方法一 |
锌 |
取少量样品分别与锌反应,有气体产生的是稀盐酸,没有的是氯化钠溶液。 |
方法二 |
||
方法三 |
(2)物理方法同学小王使用了酒精灯和玻璃棒两种仪器,就把这两种无色溶液区分开了。请你猜测一下他的做法:
操作方法:
判断方法:
[化学——选修2:化学与技术](15分)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为、。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作②的滤液是和,滤渣是。
(3)工艺过程中③和④的目的是。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是____________________。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水,用0.050 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反应的离子方程式为;列式计算该成品的纯度。