工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是 。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL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+,若要确认其中的Fe2+,应选用 (选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.NaOH溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(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,经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体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中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是 。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是 (用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是 。
(12分)为回收和利用废旧塑料减轻“白色污染”,某兴趣小组进行如下探究:
实验课题 |
探究废旧塑料热分解的主要产物为多种烃的混合物 |
查阅资料 |
①CuO能将烃氧化成CO2和H2O; ②甲苯可被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸能溶于苯。 |
实验设计 |
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实验记录 |
按上图连接装置,隔绝空气强热装置A中的试管(忽略装置内空气的影响),一段时间后,可观察到如下现象: ①B装置试管中有液态物质生成; ②C中溴水的颜色变浅; ③E中黑色氧化铜变红; ④F中无水硫酸铜变蓝。 |
试根据上表回答下列问题:
(1)写出一定条件下制备聚丙烯化学方程式。
(2)经分析得知装置B试管中的液态产物是甲苯和苯的混合物。设计实验除去其中含有的甲苯。
(3)实验中装置C的作用是。
(4)若没有装置D,对实验结论产生的影响是。
(5)有同学认为“E中黑色氧化铜变红,F中无水硫酸铜变蓝”是废旧聚丙烯塑料热分解产物中含氢气导致的。请你在F装置后增加一个实验装置,以确认使CuO变红是气态烃,而不是氢气,将增加的装置图(要注明其中盛放的试剂名称)画在虚线框内。
(4分)下列有关实验操作或判断不正确的是 _____________(填序号,多选扣分)。
A.配制一定物质的量浓度溶液,定容时俯视刻度线会导致所配溶液浓度偏大 |
B.少量浓硫酸沾在皮肤上,立即用氢氧化钠溶液冲洗 |
C.配制稀硫酸时,可先在烧杯中加入一定体积的蒸馏水,再边缓慢加入浓硫酸边搅拌 |
D.100 mL容量瓶可用于配制95 mL 0.1 mol/L NaCl溶液 |
E.在天平左右两盘中各放一张白纸后,即可将NaOH固体放在白纸上称量
F.观察钾元素焰色反应的操作是:先将铂丝放在稀盐酸中洗涤,然后蘸取固体氯化钾,置于酒精灯的火焰上进行灼烧,透过蓝色钴玻璃进行观察。
G.苯、CCl4、酒精可用来萃取溴水中的溴。
下图中的实验装置可以用于实验室制取乙炔。请填空:
(1)图中A管的作用是______________,制取乙炔的化学反应方程式为____________________________。
(2)乙炔通入酸性KMnO4溶液中,发生___________反泣,可以观察到__________________。现象,若通入溴水中,发生______________反应。
(3)乙炔燃烧时的现象为____________________,为了安全,点燃乙炔前应先______________。
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸相对分子质量是122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为,操作Ⅱ为。
(2)无色液体A是,定性检验A的试剂是,现象是。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
① |
将白色固体B加入水中,加热,溶解,Ⅰ |
得到白色晶体和无色溶液 |
———— |
② |
取少量滤液于试管中,Ⅱ |
生成白色沉淀 |
滤液含有Cl- |
③ |
干燥白色晶体,Ⅲ |
Ⅳ |
白色晶体是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220g产品,配成100ml甲醇溶液,移取25.00ml溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数为(保留两位有效数字)。
汽车安全气囊是汽车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成淡黄色化合物丙和另一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:
(1)甲的化学式为,丙的电子式为。
(2)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为。
(3)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是。
A. KCl B. KNO3 C. Na2S D. CuO
(5)某同学提出,丙在空气中也可能转化为另一种盐。将丙在空气中放置一段时间后,为探究其转化产物的成分,他提出如下方案:
A.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物充分加热,得b克固体
D.取a克混合物与足量Ca(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体。
其中方案C首先得到老师肯定,据该方案实验后,若b与a满足关系,则证明固体是两种盐的混合物。你认为,除方案C外,合理的方案还有。