(12分)某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能反应。为了验证此推测结果,该同学设计并进行如下实验。
步骤1:按上图组装仪器(图中夹持仪器省略)并检查装置的气密性,然后装入药品;
步骤2:打开K1、K2,产生的氢气在流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中,没有观察到任何现象;
步骤3:检验完H2的纯度后,点燃酒精灯加热,观察到硬质玻璃管内Na2O2逐渐熔化,淡黄色的粉末慢慢变成了白色固体,干燥管内硫酸铜未变蓝色;
步骤4:反应后撤去酒精灯,待硬质玻璃管冷却后关闭K1。
(1)实验室利用A装置还可以制备的气体是 (写出1种即可)。
(2)盛装CuSO4药品的仪器名称是 ;B装置的作用是 。
(3)必须检验氢气纯度的原因是 。
(4)设置装置D的目的是 。
(5)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为 。
下图是实验室用来验证乙烯与氢气反应产物的装置,请回答下列问题:
(1)方框内装置用来制取乙烯,其中包括的仪器是:①碎瓷片②石棉网和铁架台③圆底烧瓶④温度计(量程100℃)⑤温度计(量程200℃)⑥酒精灯⑦单孔塞⑧双孔塞⑨导管。不选用的仪器有(填编号)。
(2)写出制乙烯化学方程式:_____________________________。
(3)碱石灰的作用是:_____________________。
(4)实验过程中,发现溴水会褪色,可能的原因是:_____________。
(5)出现什么现象可说明生成了乙烷?_______________________。
下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物。填写下列空白。
(1)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序变为②、①、③,则可以检出的物质是_______,不能检出的物质是________。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是_____,不能检出的物质是_________。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是______,不能检出的物质是_________。
(4)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式。
某化学实验小组想要了解市场上所售食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的酸度(酸度单位:g/100ml),现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋,用实验室标准NaOH溶液对其进行滴定。下表是4种常见指示剂的变色范围:
| 指示剂 |
石蕊 |
甲基橙 |
甲基红 |
酚酞 |
| 变色范围 (PH) |
5.0-8.0 |
3.1-4.4 |
4.4-6.2 |
8.2-10.0 |
(1)该实验应选用作指示剂,向锥形瓶中移取一定体积的白醋所用的仪器是
(2)上图表示50ml滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1ml,A处的刻度为25,滴定管中液面读数为ml。此时滴定管中液体的体积。
(3)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为Vml,NaOH标准液浓度为C mol/L,三次实验结果记录如下:
| 实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
| 消耗NaOH溶液体积/ml |
26.02 |
25.32 |
25.28 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液体积明显多于后两次,其原因可能是
| A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积 |
| B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡 |
| C.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过,未用标准液润洗 |
| D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗 |
E.滴定NaOH溶液过快,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(4)根据所给数据,写出计算该白醋中总酸度的表达式(可以不必化简):(酸度:每100ml溶液中含有溶质酸的质量,单位:g/100ml)
[探究一]为测定钛铁矿(含FeTiO3,钛酸亚铁)中可提取氧的质量分数,某研究性学习小组设计了以下两套实验装置:(注:可提取氧指的是可被H2、C转化为H2O、CO2的氧原子)
(1)已知FeTiO3被H2还原后,生成Fe、TiO2和水,学生甲设想用图-1装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧。请写出FeTiO3在加热时被H2还原的化学方程式:
___________________________________________________________________
(2)已知FeTiO3被C还原后生成Fe、TiO2和CO2,学生乙设想用图-2装置(A为电加热装置)从钛铁矿中提取氧,并且认为该方案的意义在于:反应产生的CO2可通过绿色植物的光合作用转化为营养物质,同时产生氧气:
6CO2+6H2O
C6H12O6(葡萄糖)+6O2。
实验过程中,称得反应前装置A中钛铁矿的质量为ag,炭粉的质量为bg,反应后装置B中产生CaCO3的质量为cg,则钛铁矿中可提取氧的质量分数的表达式为。
(3)经专家评审后,认定两个方案都很有意义,但实验设计方面还存在不足之处,例如图-2装置在加热时,生成的CO2不可能全部被澄清石灰水吸收,同时钛铁矿和炭粉在加热时还会产生CO,给实验带来误差。
①请对学生乙的设想提出改进措施:改用图-1装置加热钛铁矿和炭粉,并在U型管B之前增加盛有 __________的燃烧管,在B之后增加。
②改进后,实验自始至终需持续向装置A中通入N2的目的是。
[探究二]纳米TiO2作为一种光催化剂越来越受到人们的关注,现正广泛开发运用。
(4)某科研小组在不同的载体(钛片、铝片、陶瓷)表面制备二氧化钛薄膜,来考察不同载体TiO2薄膜光催化使甲基橙脱色,每次光照20min取一次样,实验结果如图所示,下列说法正确的是。(双选)
(a)不同载体,无论何种温度一定是钛片最好
(b)约在520℃时,钛片载体的光催化活性最好
(c)无论何种载体,催化活性总是随温度的升高而升高
(d)不同负载TiO2薄膜的光催化活性不同
(9分)用Na2CO3·10H2O晶体,配制0.2 mol/L的Na2CO3溶液480 mL。
(1)实验中用到的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺少_____________,____________;
(2)应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O的晶体的质量为_________________g;
(3)配制溶液时有以下几个操作:
①溶解 ②摇匀 ③洗涤 ④冷却 ⑤称量 ⑥转移溶液⑦定容
正确的操作顺序是__________________(填序号)。
(4)根据下列操作对所配溶液的浓度各有什么影响,完成填空。
①碳酸钠失去了部分结晶水 ②用“左码右物”的称量方法称量晶体
③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈
⑤容量瓶未经干燥就使用
其中引起所配溶液浓度偏高的有____________,无影响的有________。(填序号)