襄阳五中某化学兴趣学习小组设计实验探究金属M与浓硫酸反应的气体产物。
[提出假设] 假设1:气体产物只有SO2; 假设2:_______________。
[实验设计]为了探究金属M与浓硫酸反应产物,设计如图实验装置:一定量的浓硫酸与金属M反应。
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在H装置后面连上一根导管,然后 ,则证明装置的气密性良好。
(2)若B瓶里品红溶液褪色,E、F和G中都无明显现象。反应后硫酸盐中金属显+2价。写A中发生反应的化学方程式: ;
(3)若假设2正确,则可观察到:F管中 ;G干燥管里 。
[实验反思] 为了进一步探究金属M成分和气体组分,进行如下实验:
称取11.2g金属M放入装置A中,加入一定量的浓硫酸,反应结束后,B瓶里品红溶液褪色,金属没有剩余,拆下G并称重,G增重0.9g。
(4)为了观察溶液颜色,实验完毕后,需要稀释烧瓶里溶液。稀释烧瓶里溶液的操作方法 。
(5)将稀释后的溶液分装甲、乙试管,向甲试管里滴加KSCN溶液,溶液变红色;向乙试管里滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡,溶液紫色褪去。如果烧瓶溶液中金属离子浓度相等,则气体成分及物质的量为 。试写出烧瓶里发生反应的总化学方程式 。
实验探究和推理都是科学研究的基本方法,请你对以下实验进行探究和推理
Ⅰ、有一瓶澄清的溶液,其中可能含有H+、NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42―、CO32―、Cl―和I―。取该溶液进行了以下实验:
(1)用pH试纸检验,表明溶液呈强酸性;
(2)取部分溶液,加入CCl4及数滴氯水,经振荡后CCl4层呈紫红色;
(3)另取部分溶液,加入稀NaOH 溶液使其变为碱性,溶液中无沉淀生成;
(4)取部分上述碱性溶液,加Na2CO3溶液有白色沉淀生成;
(5)将(3)得到的碱性溶液加热,有气体放出,该气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝;
根据上述实验事实,你可知道该溶液中肯定含有的离子是①;肯定不存在的离子是② ;还不能确定是否存在的离子是③ 。
Ⅱ、兴趣小组通过实验探究溶解铜的方法和本质。
(1)在热水浴中进行3个实验,部分实验报告如下表所示。
序号 |
实验操作 |
实验现象 |
I |
稀硫酸中加入铜片 |
无明显变化 |
II |
硝酸钠溶液中加入铜片 |
无明显变化 |
III |
稀硫酸中加入硝酸钠溶液 |
无明显变化 |
再加入铜片 |
有无色气泡;溶液变蓝 |
① 实验I、II的目的是。
② 实验III中反应的本质是(用离子方程式表示)。
氟化钠是一种重要的氟盐,主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸(H2SiF6)等物质为原料制取氟化钠,并得到副产品氯化铵:
有关物质在水中溶解度分别为:
NH4Cl:10℃时33.3g、20℃时37.2g、30℃时41.4g;
NaF:20℃时4g;Na2SiF6:微溶。
请回答下列问题:
(1)指出副产品的用途:;(任填一种即可)
(2)操作Ⅰ需要用到的玻璃仪器除玻璃棒、漏斗外,还有 ___;
(3)操作II的名称是;
(4)操作Ⅲ的具体过程是、;
(5)上述流程中发生两步化学反应,请分别写出其化学方程式:
第一步:;
第二步:;
(6)流程中NH4HCO3必须过量,其原因是;
用浓度为0.10 mol/L的KMnO4(H+)溶液滴定未知浓度的H2C2O4(弱酸)溶液,其实验步骤如下:
I、滴定前的准备:
①→ 用蒸馏水清洗 → 用待装溶液润洗 → 装液→ ②→ 调节液面在零刻度或零刻度以下 → 记录初始读数
II、滴定:
分别取20.00 mL 草酸溶液于4个洁净的锥形瓶中,滴加几滴MnSO4溶液,然后用标准的KMnO4(H+)溶液进行滴定至终点,记录最终读数。数据如下:
测定次序 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
初始读数(mL) |
0.40 |
0.10 |
0.90 |
0.00 |
最终读数(mL) |
25.05 |
20.10 |
21.00 |
19.90 |
V标(mL) |
24.65 |
20.00 |
20.10 |
19.90 |
III、实验数据处理:略
请回答下列问题:
(1)将步骤I中的操作补充完整:
①__________________________
②__________________________
(2)KMnO4(H+)溶液应装入________式滴定管进行滴定;
(3)向锥形瓶中滴加MnSO4溶液的作用是_____________________________________;判断已达滴定终点的现象是:_____________________________________;
(4)该滴定反应的离子方程式为:__________________________________________;
(5)实验测得草酸溶液的浓度为_____________mol/L;
(6)下列操作会引起实验结果偏高的是_____________
A.向锥形瓶中加入了较多 MnSO4溶液
B.滴定振摇时,锥形瓶中溶液溅出
C.滴定时,锥形瓶内壁附有紫红色溶液,未用蒸馏水冲洗
D.滴定结束时,仰视读数
某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。
(1)甲、乙两仪器的名称是 、 。
(2)利用B装置可制取的气体有 (写出两种即可)。
(3)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl2,写出A中发生反应的化学方程式 。
(4)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(铜片放在有孔塑料板上),可制得NO2并进行有关实验。
①欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹 ,再打开止水夹 ,使烧杯中的水进入试管丁中。
②试管丁中的NO2与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O2,直至试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是 mol·L−1(保留2位有效数值,气体按标准状况计算)。
某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有_____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
____ MnO4– + ____ H2C2O4 + ____ H+ =" ____" Mn2+ + ____ CO2↑ + ____ H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(注:忽略草酸的升华,且夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末有黑色变为红色。据此回答:
上述装置中,D的作用是__________________.
乙二酸分解的化学方程式为______________________________________.
(4)该小组同学将2.52 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100 mL 0.2 mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性(忽略溶液体积变化)。则下列关系合理的是
A.c(Na+)+c(H+)=c(HC2O4—)+c(OH—)+c(C2O42-)
B.c(HC2O4-)+c(C2O42-)="0.2" mol·L-1
C. c(HC2O4-)>c(C2O42—)>c(H2C2O4)
D.c(Na+)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-)+c(C2O42—)