实验目的:为研究铁质材料与热浓硫酸的反应
(1)称取铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中是否含有Fe2+,应选择加入的试剂为 (选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取672 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得到干燥固体4.66g。据此推知气体Y 中SO2的体积分数为 。
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(2)气体Y中还有H2的原因是 。
(3)装置A中试剂的作用是 ,反应的离子方程式 。
(4)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象 。
(5)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是 。
(16分)某学习小组以
溶液作试剂,设计提纯含有少量
的粗盐。其实验方案如下:
(1) 操作I的名称为________;试剂①应选用_______;检验试剂②是否过量的方法______。
(2) 操作I〜III共用到玻璃棒________次;从悬浊液到精盐的实验过程中,某同学未按上述方案进行,最终导致精盐纯度偏低。其做法可能是________________。
(3)测定产品精盐中NaCl的含量的实验步骤是:
第一步:准确称取a g干燥精盐于锥形瓶中,加人30. OmL蒸馏水。
第二步:向上述锥形瓶中加人几滴突光素指示剂。
第三步:用浓度为的AgNO3标液滴至终点(溶液呈浅红色),消耗AgNO3溶液V mL。
①盛装干燥精盐的烧杯应放在________中保存(填仪器名称);
②终点时溶液呈浅红色是荧光素指示剂与________反应(填“Ag+”或"NO3-”);
③某同学在第二次滴定时,滴定前,后管内液面分别如图,则其所得V=________mL;
④NaCl的质量分数为________ (用字母表示)
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是;
(3)实验室中现有
、
、
、
等4种溶液,可与实验中
溶液起相似作用的是;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量
粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
| 实验 混合溶液 |
||||||
| 4 | 30 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| 饱和 溶液/ | 0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
6 |
20 |
|
7 |
8 |
9 |
10 |
10 |
0 |
①请完成此实验设计,其中:
1=,
6=,
9=;
②反应一段时间后,实验
中的金属呈色,实验E中的金属呈色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量
溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的
溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。
淀粉水解的产物(C6H12O6)用硝酸氧化可以制备草酸,装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去):
实验过程如下:
① 将1∶1的淀粉水乳液与少许硫酸(98%)加入烧杯中,水浴加热至85℃~90℃,保持30 min,然后逐渐将温度降至60℃左右;
② 将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中;
③ 控制反应液温度在55~60℃条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸(65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2:1.5)溶液;
④ 反应3h左右,冷却,减压过滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题:
(1)实验①加入98%硫酸少许的目的是:。
(2)冷凝水的进口是(填a或b);实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产量下降,其原因是。
(3)检验淀粉是否水解完全所用的试剂为。
(4)草酸重结晶的减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用属于硅酸盐材料的仪器有。
(5)当尾气中n(NO2):n(NO)=1:1时,过量的NaOH溶液能将NOx全部吸收,发生的化学反应为:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O,若用含硫酸的母液来吸收氮氧化物,其优点是、缺点是。
(6)将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重,得到二水合草酸。用KMnO4标准溶液滴定,该反应的离子方程式为:2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),此时溶液颜色由变为。滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中二水合草酸的质量分数为。
(9分)柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br-、SO42-、Cl-等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作①的名称是________;操作②名称是________。
(2)参照如图溶解度曲线,固体A是________(写化学式);固体B是________(写化学式);欲得到较纯的固体B需用少量的________(填“热水”或“冷水”)洗涤固体。
(3) 操作⑤是实验室常用的过滤方法——减压过滤(俗称抽滤或吸滤)。请问这种过滤方法其优点是_______________________。
(12分)50 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
⑴大小烧杯间填或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)。其原因是。
⑶大烧杯上如不满碎泡沫塑料的作用。
⑵(填“能”盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
⑷如果改用60 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量(“增加”、“减少”或“不变”),所求中和热数值(“增加”、 “减少”或 “不变”)。