(16分)某研究小组想探究炭与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
操作 |
现象 |
a.用干燥洁净的烧杯取约10mL浓硝酸,加热。 |
|
b.把小块烧红的木炭迅速放入热的浓硝酸中。 |
红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧,发出光亮,上下反复跳动。 |
(1)热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①炭与浓硝酸的反应,说明浓硝酸具有 性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解,该反应的化学方程式为 。
(2)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O2还是NO2,设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,反应生成两种物质的量相等的正盐,写出反应的的离子方程式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
②通过实验探究,你认为上表操作b中助燃气体是什么,简述理由 。
在Na+浓度为0.9mol/L的某澄清溶液中,还可能含有下表中的若干种离子:
阳离子 |
K+、Ag+、Mg2+、Ba2+ |
阴离子 |
NO3-、CO32-、SiO32-、SO42- |
取该溶液100mL进行如下实验(气体体积在标准状况下测定):
序号 |
实验内容 |
实验结果 |
Ⅰ |
向该溶液中加入足量稀HCl |
产生白色沉淀并放出1.12L气体 |
Ⅱ |
将Ⅰ的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量 |
固体质量为3.6g |
Ⅲ |
在Ⅱ的滤液中滴加BaC12溶液 |
无明显现象 |
试回答下列问题:
(1)实验I能确定一定不存在的离子是 。
(2)实验I中生成沉淀的离子方程式为 。
(3)通过实验I、Ⅱ、Ⅲ和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)
阴离子 |
NO3- |
CO32- |
SiO32- |
SO42- |
c/mol·L-1 |
(4)判断K+是否存在 ,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由 。
为测定Na2CO3与Na2SO3混合物中各组分的含量,取样品23.2g以下图所示装置进行实验:(铁架台、铁夹等仪器未在图中画出)
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是_____________。
(2)此实验还必须用到的最重要的仪器是_______;仪器F的作用是_______。
(3)已知仪器C中装有品红溶液,其作用是________ ___。
(4)实验室中备有以下常用试剂:
a.浓硫酸
b.酸性高锰酸钾溶液
c.品红溶液
d.饱和碳酸氢钠溶液
e.氢氧化钠溶液
f.碱石灰
g.无水硫酸铜
h.五氧化二磷
i.无水氯化钙
①请将下列容器中应盛放的试剂序号填入相应空格:B中______,D中______,E中______。
②实验过程中,当仪器A内的固体反应完全后,需打开活塞K,向A中通入大量的空气。这样做的目的是_____。所通空气应先经过___________试剂(填上述所供试剂的序号)处理,否则可能引起Na2SO3含量的测量结果比实际值_________(填“偏高”、“偏低”或“没影响”)。
(5)若仪器E在试验完成时增重4.4g,则Na2CO3与Na2SO3的物质的量之比为_________。
(共12分)50 mL 0.50 mol·L-1盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在图示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是 。
(2)烧杯间填满碎纸条的作用是 。
(3)大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值 (填“偏大”“偏小”“无影响”)。
(4)实验中改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸跟50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”“不相等”),所求中和热 (填“相等”“不相等”)
(5)用相同浓度和体积的氨水代替NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 ;用50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液进行上述实验,测得的中和热的数值会 (均填“偏大”“偏小”“无影响”) 。
(6)写出NaOH溶液和盐酸反应表示中和热的热化学方程式 。
红葡萄酒密封储存时间越长,质量越好,原因之一是储存过程中生成了有香味的酯。在实验室也可以用如下图所示的装置制取乙酸乙酯,请回答下列问题。
(1)乙醇分子官能团名称是_______________。
(2)试管A中加入几块碎瓷片的目的是___________。
(3)试管A中发生反应的化学方程式为 ___________,反应类型是_______。
(4)反应开始前,试管B中盛放的溶液是____________。作用是___________。
(5)可用_________的方法把制得的乙酸乙酯分离出来。
某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性。
(1)写出甲装置中电解饱和食盐水的离子方程式 。
(2)为完成上述实验,正确的连接顺序为A连________;B连________(填写导管口字母)。
(3)对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前,需要进行的操作为________________。
(4)若检验氯气的氧化性,则乙装置的a瓶中溶液可以是______________,对应的现象为_______。
乙装置烧杯中发生反应的离子方程式是 。
(5)为测定Cu的相对原子质量,设计了如下甲、乙两个实验方案:精确测量硬质玻璃管的质量为a g,放入CuO后,精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g(假设CuO充分反应),实验完毕后:
甲方案:通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g,进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案:通过精确测定生成水的质量d g,进而确定Cu的相对原子质量。
①请你分析并回答:________方案所测结果更准确。
你认为不合理的方案的不足之处是_____________________。
②若按合理方案测定的数据计算,Cu的相对原子质量为 。