某小组的同学欲探究NH3经一系列反应得到HNO3和NH4NO3的过程,NH3的转化过程如下图所示。
甲、乙两同学分别按下图所示装置进行实验。
用于A、B装置中的可选药品:浓氨水、30%H2O2溶液、蒸馏水、NaOH固体、MnO2
(1)仪器a的名称是____,装置A的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___________________。装置E有多种作用,下列关于装置E的作用或其中所盛液体的说法中,不正确的是_________(填下列序号字母)。
a.使氨气和氧气充分混合 b.控制通入氨气和氧气的体积比
c.平衡装置内的压强 d.锥形瓶内液体是饱和食盐水
(2)甲同学先点燃酒精灯,再打开K1、K2、K3、K4,反应一段时间后,他认为成功模拟了过程Ⅱ的反应,原因是其观察到__________(填支持其观点的实验现象);甲同学进行的实验中产生的气体持续通入装置H一段时间后,H中的溶液变成蓝色,则其中铜片所参与反应的离子方程式为_____________,若制得的氨气仅按I→Ⅱ→III的顺序完全转化为硝酸,欲使H装置中所得溶液为纯净的CuSO4溶液(忽略Cu2+的水解),理论上所需氨气在标准状况下的体积为______L(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置);从所得CuSO4溶液中得到CuSO4·5H2O晶体的法是将溶液____、____、过滤、洗涤、干燥。
(3)乙同学为模拟过程IV的反应,在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作,使G处圆底烧瓶中产生大量白烟,你认为这项操作是_____(填下列序号字母)。
a.关闭K3并熄灭酒精灯
b.关闭K4并熄灭酒精灯
c.关闭K3、K4并熄灭酒精灯
(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷,你认为该设计缺陷是______________。
草酸(H2C2O4)是一种弱酸,在工业中有重要作用。某同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”,他将菠菜研磨成汁,热水浸泡,经过滤得到溶液,加入足量的CaCl2溶液,产生白色沉淀,过滤、洗涤沉淀备用,然后对生成的沉淀进行探究。
(1)草酸盐溶液呈弱碱性的原因是_____________________________________。
(2)该同学对生成的沉淀进行定性探究。
①提出合理假设。
假设1:只存在CaCO3;
假设2:既存在CaCO3,也存在CaC2O4;
假设3:___________________________________________________________。
②基于假设2,设计实验方案,进行实验。请在下表中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:
1 mol·L-1 H2SO4、0.1 mol·L-1盐酸、0.01 mol·L-1 KMnO4溶液、澄清石灰水。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量沉淀于试管中,加入_________________________________ ________________________________ |
_______________________________ _______________________________ 说明沉淀中有CaCO3 |
步骤2:_________________________ ________________________________ |
________________________________ |
(3)基于假设3,另一位同学对生成的沉淀进行定量探究。用稀盐酸溶解生成的沉淀,并加水配制成100 mL溶液。每次准确移取25.00 mL该溶液,用0.010 mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,平均消耗标准溶液V mL。若菠菜样品的质量为m g,则菠菜中草酸及草酸盐(以C2O42—计)的质量分数为________。
氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗产品并精制的流程:
根据上述流程回答下列问题:
(1)混合①中发生反应的离子方程式为________________________________。
(2)混合①中使用冰水的目的是_______________________________________。
(3)操作Ⅲ一般适用于分离________混合物。(填序号)
a.固体和液体 b.固体和固体
c.互不相溶的液体 d.互溶的液体
(4)混合②中加入Na2SO3的目的是____________________________________。
(5)纯净的氢溴酸应为无色液体,但实际工业生产中制得的氢溴酸(工业氢溴酸)带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了简单实验加以探究:
甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为________,若假设成立可观察到的现象为__________________;乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为其中含有________________,其用于证明该假设所用的试剂为____________。
某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如下:
试回答下列问题:
(1)过滤用的器材已有滤纸、铁架台、铁圈和烧杯,还要补充的玻璃仪器是_______________。
(2)由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的是_____________。
(3)从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是_______________________________。
(4)写出用滤渣F制备胆矾晶体的化学方程式_____________________________。
(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸,重新设计方案,也能制得三种物质,你认为后者的方案是否更合理?________,理由是___________。
碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种(Cu的相对原子质量按63.5计)。
(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:
已知xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O与氢气反应的化学方程式为xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+
(x+y)H2(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O
①实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):
(a)→()( )→()( )→()( )→()()→()( )→(l);
②称取23.9 g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7 g 残留物,生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。该样品的结晶水质量为_____g,化学式为_____________。
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由_________________________________________________________________________________。
某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:
【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________________________。
(3)装置E中的现象是________________________________________________。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
(4)待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于_______后,将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号,下同)为_______;若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_______。
①一定有Fe3O4②一定有Fe
③只有Fe3O4④只有Fe
(6)另一份用_______(填仪器名称)加入_______,可以证明溶液中存在Fe2+。
【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。
(7)试剂b的化学式是_______。
(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______。