(15分)某同学利用下列装置实现铜与浓硝酸、稀硝酸反应,过程如下:
I.取一段铜丝,用稀硫酸除去铜锈[主要成分是Cu2(OH)2CO3]。
Ⅱ.将洗涤后的铜丝做成匝数较多的螺旋状。
III.按如图所示装置连接仪器、检查气密性、装入化学试剂。
(1)写出Cu丝在空气中形成铜绿的化学反应方程式 。
(2)将铜丝绕成螺旋状的原因是__________写出过程III中检查气密性的方法 。
(3)过程III的后续操作如下:
①打开止水夹a和b,轻推注射器,使浓硝酸与铜丝接触,观察到的现象是 ,一段时间后使反应停止的操作是 ,关闭a,取下注射器。
②打开b和分液漏斗活塞,当玻璃管充满稀硝酸后,关闭b和分液漏斗活塞,打开a,观察到有气泡产生。稀硝酸充满玻璃管的实验目是 ,该反应的离子方程式是 。
(4)另取3支盛满NO2气体的小试管分别倒置在盛有常温水、热水和冰水的3只烧杯中,发现液面上升的高度明显不一致。结果如下表所示(忽略温度对气体体积的影响):
实验编号 |
水温/℃ |
液面上升高度 |
1 |
25 |
超过试管的2/3 |
2 |
50 |
不足试管的2/3 |
3 |
0 |
液面上升超过实验1 |
①根据上表得出的结论是温度越 (填“高”或“低”),进入试管中的溶液越多。
②假设反应在标准状况下进行,小试管的容积为VL,将小试管倒立在盛有足量水的水槽中,若溶液溶质不扩散,则得到的溶液的物质的量浓度是__________________mol/L,若使液体充满试管,应该充入氧气的体积是______。
实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与 l mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸,某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ称取1.500 g样品,加水溶解,配成250 mL溶液。
步骤Ⅱ用酸式滴定管量取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液。用0.1010 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
⑴根据实验步骤填空:
①步骤Ⅰ中用到的主要玻璃仪器有;
②步骤Ⅱ中酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入样品溶液进行量取,则测得样品中氮质量分数(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同)。锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则对滴定时用去NaOH标准溶液的体积。滴定时对NaOH标准溶液体积,读取初读数时仰视,读取终读数时姿势正确,则测得样品中氮质量分数。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由色变成色。
⑵滴定结果如表所示:
滴定次数 |
待测溶液体积/ml |
标准NaOH溶液体积读数(ml) |
|
滴定前/ml |
滴定后/ml |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
2.30 |
22.30 |
则消耗NaOH标准溶液的体积平均为,该样品中氮的质量分数为。
以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一。
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为。
(2)常温下,某化学兴趣小组在实验室中,用石墨电极以右图装置进行电解某浓度氯化钠溶液的实验,电解一段时间后,收集到标准状况下氢气2.24 L。(设电解前后溶液的体积均为1 L,不考虑水的蒸发或气体的溶解)(已知:lg5==0.70)
①理论上,电解后溶液的pH=。
②若实际测得反应后溶液的pH=13.00,则造成这种误差的原因可能是氯气和氢氧化钠溶液反应,写出该反应的离子方程式。
(1)在实验室制取蒸馏水的装置中,温度计的水银球应位于;烧瓶中应放几粒沸石(或碎瓷片),其作用是;冷凝管中冷凝水的流向应当是(流向用上口、下口、谁为进水口,谁为出水口表示)。
(2)实验室欲配制0.5 mol·L-1的NaOH溶液500 mL,有以下仪器:
①烧杯 ②100 mL量筒③1000 mL 容量瓶④500 mL 容量瓶⑤玻璃棒 ⑥托盘天平(带砝码)
a:配制时,必须使用的仪器有 (填代号),还缺少的仪器是 ,该实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是 、 。
b:配制时,一般可分为以下几个步骤:①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却,其正确的操作顺序是。
c:在配制NaOH溶液时,下列操作会导致结果偏低的是
(1)用拖盘天平称量时砝码放在左盘(2)溶解NaOH固体后没有冷却至室温就向容量瓶转移溶液
(3)将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外(4)定容时俯视刻度线(5)定容时仰视刻度线
(6)干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
如右图所示:
(1)将铜棒和铝棒用导线连接后置于盛稀盐酸的烧杯中,看到的现象是。铝棒做 极,该极的电极反应方程式为 _______ 。
(2)如果将盐酸换成NaOH溶液,该电池发生的总反应离子方程式为_________________。
此时铝棒做 极,该极的电极反应方程式为。
(3)如果将盐酸换成浓硝酸溶液,则铝棒做 极。
实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当,也消耗1 mol OH-],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:步骤Ⅰ 称取样品1.500 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。(1)根据步骤Ⅲ填空:
①用NaOH标准溶液滴定滴定锥形瓶中溶液时,左手控制式滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_______________。直到因加入一滴NaOH溶液后,溶液由无色变为红色,并且______________为止
②碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
③移取25.00 mL样品的滴定管,移取前尖嘴处有气泡,移取后气泡消失,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(2)滴定结果如下表所示:
滴定次数 |
待测溶液的体积/mL |
标准溶液的体积/mL |
|
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
||
第一次 |
25.00 |
1.02 |
20.99 |
第二次 |
25.00 |
2.00 |
22.03 |
第三次 |
25.00 |
0.00 |
22.00 |
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol/L,则该样品中氮的质量分数为________。