(8分)实验探究是体验知识的产生和形成过程的基本途径。下面是某同学完成的探究实验报告的一部分:
实验名称:卤素单质的氧化性强弱比较
实验步骤 |
实验结论 |
①氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 |
氧化性从强到弱的顺序:氯、溴、碘 |
②NaBr溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 |
|
③KI溶液+氯水+1 mL CCl4,振荡,静置,观察四氯化碳层颜色 |
实验药品:KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、碘水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸
实验设计如下,请回答:
(1)完成该实验需用到的实验仪器是________、________。
(2)②中反应的化学方程式为________________。
③中反应的离子方程式为__________________。
(3)CCl4在实验中所起的作用是________。
(4)该同学的实验设计不足之处是___________________,改进的办法是____________。
黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石(主要成分为FeS2)进行硫元素含量测定的实验探究及工业生产硫酸的探究.
I.将m1g该黄铁矿样品(杂质中不含硫和铁)放入如下图所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通人空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O2→2 Fe2O3+8SO2(高温)
Ⅱ.反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理:
问题讨论:
(1)1中,甲瓶内所盛试剂是溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式有
、。
(2)Ⅱ中,所加H2O2溶液需足量的理由是。
(3)该黄铁矿石中硫元素的质量分数为。
(4)在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:在实际工业生产中,常采用“二转二吸法”,即将第一次转化生成的SO2分离后,将未转化的SO2进行二次转化,假若两次SO2的转化率均为95%,则最终SO2
的转化率为。
(5)硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备(沸腾炉、转化器、吸收塔)。
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”。请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的。
②工业生产中常用氨一酸法进行尾气脱硫,以达到消除污染、废物利用的目的,用化学方程式表示其反应原理。(只写出2个方程式即可)
某探究小组用测量HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。限选试剂:
l.00 mol·L-1 HNO3、2.00 mol·L-1HNO3,细颗粒大理石、粗颗粒大理石,35℃水浴
(1)他们能完成哪些因素对速率影响的探究?。
(2)请根据能进行的探究内容,填写以下实验设计表,完成探究实验
实验编号 |
T/℃ |
大理石规格 |
HNO3浓度/mol·L-1 |
① |
常温 |
2.00 |
|
② |
1.00 |
||
③ |
2.00 |
||
④ |
2.00 |
(3)整个实验中应控制的不变量是。
(4)该实验小组用下图实验装置进行实验,
①除电子天平、干燥管、锥形瓶、药匙、胶塞等仪器外,必
需的实验仪器还有。
②干燥管中应放置的试剂是。
A.碱石灰 | B.无水CaCl2 |
C.P2O5固体 | D.浓硫酸 |
③若撤除干燥管装置,所测速率(填偏大、
偏小或不变)。
动手实践:某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 |
实验现象 |
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①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液 |
|
||||
⑤将铝条投入稀盐酸中 |
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失 |
||||
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 |
F.生成淡黄色沉锭。 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:研究 递变规律。
(2)实验用品:试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液,AlC13溶液,NaOH溶液,酚酞溶液等。
仪器: ① ,② ,烧杯,试管夹,胶头滴管,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,火柴等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号)(各1分)
实验内容 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
实验现象(填A~F) |
写出步骤②中发生的化学方式: ,
写出步骤⑥中发生的离子方式: ,
此实验的结论:
某课外活动小组利用下图装置探究SO2与Na2O2的反应。
(1)请指出该装置中一个不合理的地方:。
(2)第1小组同学认为Na2O2与SO2反应类似CO2与Na2O2的反应,该反应的化学方程式为。
(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。他们作出这个推断的理由是。
(4)第3小组在通入过量SO2后,请你完成对反应完毕后硬质玻璃管中的固体成分的探究。
限选用的试剂:蒸馏水、稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸、Ba(NO3)2溶液、BaCl2溶液、1moL·L-1NaOH、0.01mol·L-1KMnO4、紫色石蕊试液。
①提出对玻璃管中固体成分的合理假设:
假设Ⅰ:全部为Na2SO3;
假设Ⅱ:为Na2SO3和Na2SO4的混合物;
假设Ⅲ:;
②设计实验方案(不要在答题卡上作答)。
③实验过程
根据②的实验方案,请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:用药匙取少量固体于试管中,加入适量蒸馏水充分溶解后,将所得溶液分置于A、B试管中。 |
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步骤2: |
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步骤3: |
(1)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2,化学方程式如下:
2NO+2CO 2CO2+N2
研究表明:在使用等质量催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中:
实验编号 |
T/℃ |
NO初始浓度 mol·L-1 |
CO初始浓度 mol·L-1 |
催化剂的比表面积 ㎡·g-1 |
Ⅰ |
280 |
1.2×10-3 |
5.8×10-3 |
82 |
Ⅱ |
124 |
|||
Ⅲ |
350 |
124 |
①请在表格中填入剩余的实验条件数据。
②设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是。
(2)工业尾气中氮的氧化物常采用氨催化吸收法,原理是NH3与NOx反应生成无毒的物质。某同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮的氧化物处理过程。提供的装置:
步骤一、NH3的制取
①所提供的装置中能快速、简便制取NH3的装置是:(填装置序号)。
②若采用C装置制取氨气(控制实验条件相同),情况如下表:
分析表中数据,实验室制NH3产率最高的是(填序号),其它组合NH3产率不高的原因是。
步骤二、模拟尾气的处理选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置:
①A中反应的离子方程式:。
②D装置作用有:使气体混合均匀、调节气流速度,还有一个作用是:。
③D装置中的液体可换成(填序号)。
a.CuSO4溶液 b.H2O c.CCl4 d.浓H2SO4
④该同学所设计的模拟尾气处理实验还存在的明显缺陷是:。