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 。
某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论:运用类比的思想,既然氨气具有还原性,能否像H2那样还原CuO呢?他们设计实验制取氨气并探究上述问题。请你参与该小组的活动并完成下列研究:
(一)制取氨气
(1)写出实验制取氨气的化学方程式 ;
(2)有同学模仿排饱和食盐水收集氯气的方法,想用排饱和氯化铵溶液的方法收集氨气。你认为他能否达到目的? (填“能”或“否”),理由是 。
(二)该小组中某同学设计了如下图所示的实验装置(部分夹持及尾气处理装置未画出),探究氨气的还原性: (3)该装置在设计上有一定缺陷,为保证实验结果的准确性,对该装置的改进措施是
(4)利用改进后的装置进行实验,观察到CuO变为红色物质,无水CuSO4变蓝色,同时生成一种无污染的气体。写出氨气与CuO反应的化学方程式 。
(三)问题讨论
(5)有同学认为:NH3与CuO反应生成的红色物质可能含有Cu2O。已知:Cu2O是一种碱性氧化物;在酸性溶液中,Cu+ 的稳定性比Cu2+ 差(Cu+Cu+Cu2+)。请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O 。
(6)解决了问题(5)后,有同学提出:Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强?于是他们进行了如下实验:取98 g Cu(OH)2固体,加热至80℃~100℃时,得到黑色固体粉末,继续加热到1000℃以上,黑色粉末全部变为红色粉末A。冷却后称量,A的质量为72 g。据此可推得,A的化学式为 。由此,得到的结论是________________________________。
(7分)某工业纯碱中含有少量NaCl和NaOH。学生课外活动小组为测定其中Na2CO3的质量分数,采样进行分析。通过集体讨论,选择下列适当装置连接,对设计方案不断完善,成功地完成了测定实验。
下面是甲、乙、丙、丁、戊五位同学有关设计实验装置的讨论发言。请在空白处填写他们的发言内容:
甲: 将装置A和E连接即可。因为Na2CO3与稀硫酸反应生成的CO2被E中的碱石灰吸收,通过分别测量反应前和反应后E的总质量,可求出Na2CO3的质量分数。
乙: 还应在A和E之间连接装置_____(填序号),其目的是: _________________________
丙:应该用B装置取代A。从B装置的导管口处缓缓鼓入空气,其目的是:
_______________________________________________________________
丁: 由于空气中含有CO2,若直接向B装置鼓入空气会导致实验测定结果__________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。因此,应将鼓入的空气先通过装置________。
戊: E装置后还应连接装置F,其作用是___________________________________________
学生课外活动小组测定的数据如下:
计算该工业纯碱中Na2CO3的质量分数为: ___________
[探究实验一]某同学探究同周期主族元素性质递变规律时,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 |
||||
1.将镁条用砂纸打磨后,放入沸水中;再向溶液中滴加酚酞溶液 |
|
||||
5.将铝条投入稀盐酸中 |
E.生成淡黄色沉淀 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:探究同周期主族元素性质递变规律。
(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。仪器:① ,② ,③ ,试管夹,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,酒精灯等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和离子方程式)
实验内容 |
实验现象 |
离子方程式 |
1 |
||
2 |
||
3 |
||
4 |
||
5 |
(4)若用最高价氧化物的水化物的碱性相对强弱来验证Mg、Al失电子能力的强弱,请你设计实验(实验用品自选,不要求写化学方程式):
;
(5)实验结论: ;
[探究实验二]一定条件下,氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应
的催化剂。为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化
效果的影响,设计如下对比实验:
实验 序号 |
氯化镁固体中氯元素含量/% |
温度/℃ |
粉碎方式/ |
催化效果/g·g-1 |
1 |
70.97 |
20 |
滚动球磨 |
3.9×104 |
![]() |
74.45 |
20 |
滚动球磨 |
5.0×104 |
3 |
74.45 |
20 |
振动球磨 |
5.9×104 |
4 |
![]() |
100 |
振动球磨 |
(注:催化效果用单位时间内每克催化剂得到产品的质量来表示)
(6)表中= ;
(7)从实验1、2可以得出的结论是: ;
(8)设计实验2、3的目的是: 。
明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具体实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)操作l所用到的玻璃仪器的名称是。
(2)由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为。
(3)明矾石焙烧时产生SO2气体,请你写出能验证SO2气体具有还原性且实验现象明显的化学方程式。
(4)请你写出验证溶液l中有NH4+的实验过程。
(5)实验室用Fe2O3与CO反应来制取单质Fe。
①请你按气流由左到右方向连接下列各装置,顺序为:A→。
②检验装置A气密性的方法是。
③在点燃B处的酒精灯前,应进行的操作是。
④装置C的作用是。
下图是1831年德国化学家李比希测定烃类有机化合物组成的装置,瓷管内有烃类样品,经加热分解或汽化后用纯氧气流驱赶经过灼热的CuO,在这里烃类物质将转化为CO2和H2O,再经两个吸收管吸收,已知吸收管I和Ⅱ分别吸收H2O和CO2,且测定的数据如下表,请回答下列问题:
吸收管I |
吸收管Ⅱ |
||
吸收前![]() |
吸收后 |
吸收前 |
吸收后 |
100g |
102.7g |
98g |
111.2g |
(1)烃类样品在发生化学反应过程中所用的氧化剂是。
(2)吸收管I中装的吸收剂是,吸收管Ⅱ中装的吸收剂是。
(3)经计算可知,该烃的分子式为
(4)已知该烃不能使酸性KmnO4溶液褪色,1 mol该烃最多可与3 mol H2发生加成反应,则该烃的结构简式为。