化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下-优题课

题文

化学实验装置的科学设计是实验是否取得预期效果的关键。请回答下列有关实验装置的相关问题：

I．图A为教材制备乙酸乙酯的实验装置，甲同学认为图B装置比A要好，则冷却水应从_______口进入；乙同学认为图C装置效果更好，理由是________________。
Ⅱ．“摩尔盐”[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]是分析化学中的重要试剂。已知：摩尔盐隔绝空气加热至500℃时可完全分解。某学习小组欲探究其分解产物。
（1）【提出猜想】小组同学认为分解产物可能有以下几种情况：
A．Fe₂O₃ SO₂ NH₃ H₂O B．FeO SO₃ NH₃ H₂O
C．FeO SO₂ NH₃ H₂O D．Fe₂O₃ SO₃ SO₂ NH₃ H₂O
根据所学知识，可确定______________不成立(填序号)
（2）【药品验纯】甲同学提出可以用湿润的红色石蕊试纸、稀盐酸和__________溶液检验出“摩尔盐”中的三种离子；取一定量的“摩尔盐”配成溶液，取少量溶液置于试管中，向其中滴加______________(填试剂名称和实验现象)，则“摩尔盐”未因氧化而变质。
（3）【实验探究】为检验分解产物，甲同学设计了如下实验装置。

①取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完全后打开K，再通入N₂，目的是__________。
②实验中观察到A中固体逐渐变为红棕色，B、C中均产生白色沉淀。C中发生反应的离子方程式为_____。
③实验验证取A中残留物少许加入稀硫酸溶解，再滴入KMnO₄稀溶液，不褪色证明产物不含_______。
（4）【实验结论与反思】通过实验现象和认真反思，上述猜想中一定正确的是_________(填序号)。

科目化学题型实验题难度困难

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相关试题

某科研小组用 $M n O_{2}$ 和浓盐酸制备 $C l_{2}$ 时，利用刚吸收过少量 $S O_{2}$ 的 $N a O H$ 溶液对其发扬进行吸收处理。
（1）请完成 $S O_{2}$ 与过量 $N a O H$ 溶液反应的化学方程式： $S O_{2}$ +2 $N a O H$ =。
（2）反应 $C l_{2} + N a_{2} S O_{3} + 2 N a O H = 2 N a C l + N a_{2} S O_{4} + H_{2} O$ 中的还原剂为。
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）肯定存在 $C l^{-}, O H^{-}$ 和 $S {O_{4}}^{2 -}$ 。请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其它离子（不考虑空气的 $C O_{2}$ 的影响）
①提出合理假设
假设1：只存在 $S {O_{3}}^{2 -}$

假设2：既不存在 $S {O_{3}}^{2 -}$ 也不存在 $C l O^{-}$

假设3：

②设计实验方案，进行实验。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：3 $m o l / L H_{2} S O_{4}$ 、1 $m o l / L N a O H$ 、0.01 $m o l / L K M n O_{4}$ 、淀粉- $K I$ 溶液、紫色石蕊试液．

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取少量吸收液于试管中，滴加3 $m o l / L H_{2} S O_{4}$ 至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于 $A, B$ 试管中
步骤2：
步骤3：

高纯 $M n C O_{3}$ 是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以 $M n O_{2}$ 为原料制备少量高纯 $M n C O_{3}$ 的操作步骤如下：
（1）制备 $M n S O_{4}$ 溶液：

在烧瓶中（装置见上图）加入一定量 $M n O_{2}$ 和水，搅拌，通入 $S O_{2}$ 和 $N_{2}$ 混合气体，反应3 $h$ 。停止通入 $S O_{2}$ ，继续反应片刻，过滤（已知 $M n O_{2} + H_{2} S O_{4} = M n S O_{4} + H_{2} O$ ）。
①石灰乳参与反应的化学方程式为。
②反应过程中，为使 $S O_{2}$ 尽可能转化完全，在通入 $S O_{2}$ 和 $N_{2}$ 比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有、。
③若实验中将 $N_{2}$ 换成空气，测得反应液中 $M n^{2 +}$ 、 $S {O_{4}}^{2 -}$ 的浓度随反应时间t变化如下图。导致溶液中 $M n^{2 +}$ 、 $S {O_{4}}^{2 -}$ 浓度变化产生明显差异的原因是。

（2）制备高纯 $M n C O_{3}$ 固体：已知 $M n C O_{3}$ 难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解； $M n (O H)_{2}$ 开始沉淀时 $P H = 7.7$ 。请补充由（1）制得的 $M n S O_{4}$ 溶液制备高纯 $M n C O_{3}$ 的操作步骤[实验中可选用的试剂： $C a (O H)_{2}$ 、 $N a H C O_{3}$ 、 $N a_{2} C O_{3}$ 、 $C_{2} H_{5} O H$ ]。
①；②；③；④；⑤低于100℃干燥。

高纯是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以为原料制备少量高纯的操作步骤如下：
（1）制备溶液：

在烧瓶中（装置见上图）加入一定量和水，搅拌，通入和混合气体，反应3h。停止通入，继续反应片刻，过滤（已知）。
①石灰乳参与反应的化学方程式为。
②反应过程中，为使尽可能转化完全，在通入和比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有、。
③若实验中将换成空气，测得反应液中、的浓度随反应时间t变化如下图。导致溶液中、浓度变化产生明显差异的原因是。

（2）制备高纯固体：已知难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解；开始沉淀时。请补充由（1）制得的溶液制备高纯的操作步骤[实验中可选用的试剂：、、、]。
①；②；③；④；⑤低于100℃干燥。

某研究性学习小组在网上收集到如下信息： $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。他们对蚀刻银的原因进行了如下探究：
【实验】制作银镜，并与 $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液反应，发现银镜溶解。
（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是。
a. 边振荡盛有2%的 $A g N O_{3}$ 溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止
b．将几滴银氨溶液滴入2 $m l$ 乙醛中
c．制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热
d．银氨溶液具有较弱的氧化性
e．在银氨溶液配置过程中，溶液的 $P H$ 增大
【提出假设】
假设1： $F e^{3 +}$ 具有氧化性，能氧化 $A g$ 。
假设2： $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液显酸性，在此酸性条件下 $N {O_{3}}^{-}$ 能氧化 $A g$ 。
【设计实验方案，验证假设】
(2)甲同学从上述实验的生成物中检验出 $F e^{2 +}$ ，验证了假设1的成立。请写出 $F e^{3 +}$ 氧化 $A g$ 的离子方程式：。
（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示： $N {O_{3}}^{-}$ 在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

【思考与交流】
（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论： $F e (N O_{3})_{3}$ 溶液中的 $F e^{3 +}$ 和 $N {O_{3}}^{-}$ 都氧化了 $A g$ 。你是否同意丙同学的结论，并简述理由：。

锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某研究性小组对废旧锂离子电池正极材料（ $L i M n_{2} O_{4}$ 、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：

（1）第②步反应得到的沉淀 $X$ 的化学式为。
（2）第③步反应的离子方程式是。

（3）第④步反应后，过滤 $L i_{2} C O_{3}$ 所需的玻璃仪器有。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：、。
（4）若废旧锂离子电池正极材料含 $L i M n_{2} O_{4}$ 的质量为18.1g，第③步反应中加入20.0 $m l$ 3.0 $m o l / L$ 的 $H_{2} S O_{4}$ 溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为 $L i_{2} C O_{3}$ ，则至少有 $g N a_{2} C O_{3}$ 参加了反应。

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