(12分)化学是一门以实验为基础的学科,试回答以下问题。
(1)选用装置甲、戊制取并收集少量氨气,氨气应从收集装置的 (填“长”或“短”)导管进气,写出利用该装置制备氨气的化学方程式 。
(2)选用装置乙、丙制备少量一氧化氮气体,乙中塑料板上若放置大理石,则装置乙的作用是 ,丙中产生NO的离子方程式为 。
(3)二氧化氯(ClO2)为A1级消毒剂,某研究小组利用丁装置制备ClO2。
①在烧瓶中放入KClO3和草酸(H2C2O4),然后加入足量的稀硫酸,水浴加热。反应生成ClO2、CO2和一种酸式盐,则该反应中氧化产物与还原产物物质的量之比为 。
②温度过高时,二氧化氯的水溶液有可能引起爆炸。在反应开始前将烧杯中的水加热到80℃,然后停止加热,并使其保持在60~80℃之间,丁装置中缺少的一种必需的玻璃仪器名称是 。
③将二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中,加入少量的稀盐酸酸化过的氯化钡溶液,发现有白色沉淀生成,该沉淀的化学式为 。
某化学研究性学习小组设计实验探究铜的常见化学性质,过程设计如下。
提出猜想:
问题1:铁和铜都有变价,一般情况下,正二价铁的稳定性小于正三价的铁,正一价铜的稳定性也小于正二价的铜吗?
问题2:氧化铜有氧化性,能被H2、CO还原,它也能被氮的某种气态氢化物还原吗?
实验探究
Ⅰ. 解决问题1取一定量制得的氢氧化铜固体,于坩埚中灼烧,当温度达到80~100℃得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;取适量红色氧化亚铜粉末于洁净试管中,加入过量的稀硫酸(或盐酸),得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验现象回答问题。
(1)写出氧化亚铜与稀硫酸(或盐酸)反应的离子方程式: ,
(2)从实验Ⅰ可得出的结论是
Ⅱ. 解决问题2
设计如下装置(夹持装置未画出):
当氮的某种气态氢化物(X)缓缓通过灼热的氧化铜时,观察到氧化铜由黑色变成了红色,无水硫酸铜变成蓝色,生成物中还有一种无污染的气体Y;将X通入灼热的CuO燃烧管完全反应后,消耗0.01 mol X,测得B装置增重0.36 g,并收集到0.28 g单质气体Y。
(1)X气体的摩尔质量是 。
(2)C中发生反应的化学方程式为 。
工业中以铝土矿(主要成分为Al2O3,另含有Fe2O3和SiO2)为原料冶炼铝过程如下图所示。
试回答下列问题:
(1)实验室进行过滤用到的玻璃仪器有烧杯、________、________。
(2)操作II中生成不溶物C的离子方程式是 。
(3)氧化铝的熔点高达2050℃,工业上为降低能耗,在铝的电解冶炼时,采取的措施是 。
(4)电解冶炼铝时,阳极和阴极以碳素材料制成,电解过程中,阳极材料需定期进行更换,原因是 。
(5)为了提高综合经济效益,实际工业生产中常将上述反应中的相关物质循环利用。其部分转化关系如下图所示:
①上述转化中未涉及四种基本反应类型中的 反应;
②写出过程③的化学方程式: 。
(6)科学研究表明,人体过量吸入铝元素会严重危害身体健康。请你结合实际提出两条杜绝铝元素过量吸入的措施:____________。
Ⅰ.甲学生对Cl2与FeCl2和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。向A中通入氯气至过量,观察A中,发现溶液先呈红色,然后变为黄色。
(1)B中反应的离子方程式是 .
(2)为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因,甲同学进行如下实验.取A中黄色溶液于试管中,加入NaOH溶液,有红褐色沉淀生成,则溶液中一定存在________ .
(3)资料显示:SCN -的电子式为 .甲同学猜想SCN―可能被Cl2氧化了,他进行了如下研究.
①取A中黄色溶液于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液, 产生白色沉淀,由此证明SCN―中被氧化的元素是 .
②甲同学通过实验证明了SCN―中氮元素转化为NO3―,已知SCN―中碳元素没有被氧化,若SCN―与Cl2反应生成1mol CO2,则转移电子的物质的量是 mol.
Ⅱ.8.12天津港特大爆炸事故现场有700吨左右氰化钠,氰化钠剧毒。有少量因爆炸冲击发生泄漏。这些泄露的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理,以减轻污染。
(1) 写出NaCN的电子式__________,偏碱性条件下,氰化钠溶液的CN―被双氧水氧化为HCO3―,同时放出NH3,该反应的离子方程式:________ 。
(2)Cu2+可作为双氧水氧化CN―中的催化剂。某兴趣小组要探究Cu2+对双氧水氧化CN―是否起催化作用,请你完成下实验方案。填写实验步骤、实验现象和结论(己知:CN―浓度可用离子色谱仪测定)
步骤:分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ __________________________________________ |
现象与结论: 若____________________________ _______________________________ 若____________________________ _______________________________ |
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量FeO、SiO2。以孔雀石为原料可制备CuSO4·5H2O步骤如下:
(1)写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式:_________________________,为了提高原料浸出速率,可采取的措施有___________________(写出两条)。
(2)溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+。实验步骤中试剂①最佳选 (填代号)。
a.KMnO4 b.Cl2c.H2O2d.HNO3
(3)溶液B中加入CuO作用是__________________ ______。
(4)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,使溶液中c(Fe3+)降低至1×10—3mol/L,必需将溶液pH调节至 。
(5)由溶液C获得CuSO4·5H2O晶体,需要经_____________、___________和过滤。
(6)可用KMnO4标准溶液测定溶液A中Fe2+的浓度,量取A溶液20.00ml,用0.010mol/L酸性KMnO4标准溶液滴定,消耗KMnO4 10.00ml, A溶液中Fe2+的物质的量浓度_________mol/L(反应原理:MnO4- + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O)。
乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
实验步骤:
在A中加入4.4g异戊醇、6.0g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少最水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊脂3.9 g.
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是 第二次水洗的主要目的是
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分从后(填标号〕 .
a、直接将乙酸异戊脂从分液漏斗的上口倒出
b、直接将乙酸异戊从分液端斗的下口放出
c、先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊脂从下口放出
d、先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酚从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是_ (填标号)。
(7)本实验的产率是_ (填标号).
a. 30 % b. 40 %c、60%d、90%
(8)在进行蒸馏操作时:若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏 (填“高”或“低”),其原因是