專題化學實驗基礎

專題 化學實驗基礎 2．實驗室利用乙醇脫水制備乙烯的步驟如下； ①在蒸餾燒瓶中加人95%的乙醇和濃硫酸（體積比為l：3），再加入少量碎瓷片； ②瓶口插上帶塞的溫度計； ③加熱并迅速使反應溫度上升到170℃； ④氣體通過稀NaOH溶液進行洗氣后，用酸性KMnO4溶液檢驗乙烯的還原性。 據(jù)此回答下列問題： （1）步驟①中混合乙醇和濃硫酸時應注意的問題是 。 （2）在反應液中加入少量碎瓷片的作用是 。 （3）步驟②中溫度計水銀球的正確位置是 。 （4）加熱時，使反應液溫度迅速升高到170℃的原因是 。 （5）步驟④中．用稀NaOH溶液洗滌氣體，能除去可能伴隨乙烯生成的氣體是 ，寫出產(chǎn)生此類氣體的化學方程式 。 3． 現(xiàn)有W g 的混合氣體，其主要成分是CO、H2 和少量CO2、水蒸氣。請從下圖中選用適當?shù)膶嶒炑b置設計一個實驗，以確認上述混合氣中含有CO和H2，并計算H2的質(zhì)量分數(shù)。 （1）應選用的裝置（只要求寫出圖中的裝置序號）__________________________。 （2）所選用的裝置的連接順序應是（填各接口的字母，連接膠管省略）。 混合氣體→___________________ __。 （3）確認混合氣體中含H2的實驗現(xiàn)象_____________ _____________， 理由是_______________ ____ ____。 （4）實驗前分別稱裝置⑥質(zhì)量為W1 g、裝置⑤為M1 g、裝置②為Z1 g。實驗結(jié)束后再稱各裝置：裝置⑥為W2 g、裝置⑤M2 g、裝置②為Z2 g。若反應中生成物全被吸收，則W g 混合氣中H2的質(zhì)量分數(shù)為__ _____。 4. 實驗室用下列裝置所示的流程進行氣體性質(zhì)實驗。圖中用箭頭表示氣體的流向，A為一種純凈、干燥的氣體，B是另一種氣體，己中有紅棕色氣體出現(xiàn)。實驗中所用的藥品只能從下列物質(zhì)中選?。篘a2CO3、NaHCO3、Na2O、Na2O2、NaCl、無水CaCl2、(NH4)2CO3、堿石灰等固體和蒸餾水。 根據(jù)圖中裝置和現(xiàn)象回答： （1）丙中發(fā)生反應的化學方程式為__________________________________。 （2）丁中應選用的干燥劑是_____，為什么不選用所給的另一種干燥劑__________。 （3）甲中發(fā)生反應的化學方程式______________________________________。 （4）戊中發(fā)生的主要反應的化學方程式____。此反應是吸熱反應還是放熱反應____，估計可看到什么現(xiàn)象足以說明你的判斷____________________________________。 （5）當己中充滿紅棕色氣體后，停止給丙加熱并關閉a、b兩個活塞。若將己浸入冰水中，則己中將有什么現(xiàn)象發(fā)生？簡述發(fā)生此現(xiàn)象的原因____________________。 2． 1862年比利時人索爾維以NaCl、CO2、NH3和H2O為主要原料制得純凈Na2CO3，叫索爾維制堿法。其主要操作是： （1）在氨化飽和食鹽水中通入CO2，制得小蘇打； （2）小蘇打250℃焙燒制得Na2CO3，CO2循環(huán)使用 （3）析出小蘇打后的母液里加入生石灰，使NH3循環(huán)使用。 1940年我國著名科學家侯德榜先生，沖破了“索爾維法”技術封鎖，并加以改進，在析出小蘇打的母液里加入食鹽，使NH4Cl晶體析出，生產(chǎn)出Na2CO3和NH4Cl兩種產(chǎn)品。這便是舉世聞名的“侯氏制堿法”。閱讀上述資料，回答下列各問： （1）在氨化飽和食鹽水通入CO2生成NaHCO3的兩步相關反應的化學方程式是：____________________________________、____________________________________； （2）在析出NaHCO3的母液中加入生石灰的化學方程式是____________________； （3）簡析“侯氏制堿法”的主要優(yōu)點______________________________________。 3． 某課外活動小組擬用下列裝置做煉鐵原理的實驗，同時檢測氧化鐵的純度(假設礦石中不含其它與CO反應的成分)，并除去尾氣。CO氣使用H2C2O4 CO2＋CO＋H2O來制取，與Fe2O3反應的CO需純凈、干燥。 (1)若所制氣體從左向右流向時，上述儀器組裝連接的順序是（用a、b…表示)： 接 ， 接 ， 接 ， 接 ； (2)裝置乙的作用是 。裝置丙的目的是 。 (3)實驗結(jié)束后，先熄滅戊處的酒精燈，再熄滅甲處的酒精燈，其主要原因是________ (4)實驗前氧化鐵礦粉末為x g，實驗后測得乙、丙質(zhì)量分別增加y g和z g，則氧化鐵的質(zhì)量百分含量為 。 (5)現(xiàn)有一份FeO和Fe2O3的混合物，某同學想用該實驗裝置測定其中Fe2O3的質(zhì)量百分含量(x)。 實驗中，可以測試如下數(shù)據(jù)：W一反應前混合物的質(zhì)量（g），W丙一丙瓶增重的質(zhì)量（g），W乙一乙瓶增重的質(zhì)量（g），W余一反應后殘留固體的質(zhì)量(g)。為了求x，至少要測定上述四個數(shù)據(jù)中的 個，這幾個數(shù)據(jù)的組合共有 種。請將這些組合填入空格中。 從上述空格中選寫出一種含W的求x的計算式： 4、某興趣小組的學生根據(jù)Mg與CO2反應原理推測鈉也能在CO2中燃燒，為了確定其產(chǎn)物并進行實驗論證，某同學設計了下列裝置進行實驗（已知PdCl2能被CO還原得到黑色的Pd）。請回答下列問題 （1）上圖裝置2中應盛放 溶液。 （2）為了使反應隨開隨用，隨關隨停，上圖方框內(nèi)應選用 裝置（填上圖字母代號）。 （3）檢查裝置的氣密性完好并裝好藥品后，在點燃酒精燈前，應先進行1裝置的操作，待裝置 （填數(shù)字編號）中出現(xiàn) 現(xiàn)象時，再點燃酒精燈，這步操作的目的是 。 （4）①若裝置6中有黑色沉淀生成，裝置4中殘留固體（只有一種物質(zhì)）加鹽酸后有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應的化學方程式 為: 。 ②若裝置6中溶液無明顯現(xiàn)象，裝置4中殘留固體（有兩種物質(zhì)）加鹽酸后有能澄清石灰水變渾濁的氣體放出，則鈉與二氧化碳反應的化學方程式為 。 （5）該小組查閱資料認為，不僅要檢驗殘留固體中是否有碳酸鈉還要檢驗其中是否有氧化鈉和碳。當確認鈉充分反應后，請你設計一個簡單實驗，驗證裝置4中的殘留固體中是否有Na2CO3、Na2O和C： 9. (15分) 某研究小組利用如圖裝置探究溫度對CO還原Fe2O3的影響(固定裝置略)。 （1）MgCO3的分解產(chǎn)物為________。 （2）裝置C的作用是________，處理尾氣的方法為________。 （3）將研究小組分為兩組，按如圖裝置進行對比實驗，甲組用酒精燈、乙組用酒精噴燈對裝置D加熱，反應產(chǎn)物均為黑色粉末(純凈物)，兩組分別用產(chǎn)物進行以下實驗。 步驟 操作 甲組現(xiàn)象 乙組現(xiàn)象 1 取黑色粉末加入稀鹽酸 溶解，無氣泡 溶解，有氣泡 2 取步驟1中溶液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液 藍色沉淀 藍色沉淀 3 取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液 變紅 無現(xiàn)象 4 向步驟3溶液中滴加新制氯水 紅色褪去 先變紅，后褪色 ①乙組得到的黑色粉末是________。 ②甲組步驟1中反應的離子方程式為___________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③乙組步驟4中，溶液變紅的原因為__________________________；溶液褪色可能的原因及其驗證方法為____________。 ④從實驗安全考慮，如圖裝置還可采取的改進措施是______________________________。 9. (14分）某同學旅游時發(fā)現(xiàn)，苗族人的銀飾美麗而富有民族文化，制作銀飾時可以選 用Fe(NO3)3溶液做蝕刻劑。受此啟發(fā)，該同學所在的化學興趣小組在實驗室選用Fe(NO3)3 溶液清洗做過銀鏡反應的試管，發(fā)現(xiàn)不但銀鏡溶解，而且較少產(chǎn)生刺激性氣體。 化學興趣小組對Fe(N03)3溶液溶解銀的原理進行探究： 【提出假設】 假設1: Fe(N03)3溶液顯酸性，在此酸性條件下NO3-能氧化Ag; 假設2:Fe3+具有氧化性，能氧化Ag 【驗證假設】 (1)甲同學驗證假設1。 ①用淡紫色的Fe(NO3)39H2O晶體（分析純，Mr=404)配制1.5mol/L的Fe(NO3)3 溶液100mL。需要稱取 g Fe(NO3)39H2O晶體，配制過程中所用到的儀器除燒杯、 玻璃棒外還必需： ②測得1.5mol/L的Fe(NO3)3溶液pH約為1，其原因用化學用語表示為 。 ③將pH=1的HNO3溶液加入到鍍有銀鏡的試管中，振蕩，觀察到銀鏡慢慢溶解，產(chǎn)生 無色氣體并在液面上方變?yōu)榧t棕色，溶液中發(fā)生反應的離子方程式應是 ④將1.5mol/L的Fe(NO3)3溶液加入到鍍有銀鏡的試管中，振蕩，觀察到銀鏡很快溶解， 并且溶液顏色加深。 (2)乙同學為驗證假設2。分別用溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為2%、10%的足量FeCl3溶液加入到鍍有銀鏡的試管中，振蕩，都看不出銀鏡溶解。乙同學由此得出結(jié)論，假設2不成立。 你是否同意乙的結(jié)論?_______,簡述理由：_______ 【思考與交流】甲同學的實驗④中，溶液顏色為什么會加深？查閱資料得知，F(xiàn)e2+能與 NO形成配離子：（棕色)。已知，同濃度的硝酸氧化性比Fe3+略強。根據(jù)以上信息綜合分析，濃、稀Fe(NO3)3溶液溶解銀鏡時，發(fā)生的反應有何不同？ ________________ 9、 (15分)某白色粉末有碳酸鈉和亞硫酸鈉中的一種或兩種組成。某同學為探究其成分，設計實驗方案如圖所示（每種儀器所裝試劑都足量） （1）提出合理假設 假設一：該白色粉末成分為碳酸鈉 假設二：該白色粉末成分為亞硫酸鈉 假設三： （2）將上述實驗方案存在的主要錯誤和后果填在下表中（可不填滿，也可補充） 錯誤 后果 （3）修正上述方案并完成探究實驗，填寫相應的實驗現(xiàn)象 假設編號 相應現(xiàn)象 假設一 假設二 假設三 （4）下列試劑中能替代酸性高錳酸鉀，澄清石灰水的是 A．氫氧化鈉溶液、氫氧化鋇溶液 B．碘淀粉溶液，硅酸鈉溶液 C．含酚酞的氨水、紫色石蕊試液 D．溴水、硝酸鋇溶液 （5）實驗過程中發(fā)現(xiàn)溶液不能順利滴入燒瓶，請?zhí)岢龈倪M建議 11.（14分）3名同學在用氯酸鉀和二氧化錳混合加熱制取氧氣的過程中，發(fā)現(xiàn)生成的氣體有刺激性氣味，針對這一“異?，F(xiàn)象”進行了實驗探究及分析。 （1）甲用濕潤的KI-淀粉試紙檢驗上述生成的氣體，觀察到試紙變藍，據(jù)此判斷氧氣中混有Cl2。用離子方程式解釋甲判斷試紙變藍的原因 。 （2）乙認為上述現(xiàn)象只能說明混合氣體具有 性，實驗中使試紙變藍的氣體單質(zhì)還可能是 。為了進一步驗證甲的推測，乙補充了一個實驗：將上述生成的氣體冷卻后通入盛有 溶液的洗氣瓶中，若現(xiàn)象為 ，則甲的推測合理 。 （3）丙查閱文獻獲知，這種方法制取氧氣的過程中確有Cl2產(chǎn)生，并且查到了以下反應歷程： ① 2KClO3 + 2MnO2 → 2KMnO4 + Cl2 + O2↑ ② 反應② ③ K2MnO4 + Cl2 → 2KCl + MnO2 + O2↑ 總反應 2KClO3→2KCl + 3O2↑ 丙設計實驗，通過觀察MnO4－的特征顏色來驗證反應歷程中①的發(fā)生，具體實驗操作為：將一定量的KClO3 和MnO2混合于試管中，加熱， 。 寫出歷程中反應②的化學方程式 。 （4）另據(jù)文獻記載：此法制取的氧氣中除了含有Cl2，還混有化合物ClO2。ClO2具有強氧化性，可以將污水中的S2-氧化成SO42-，反應的離子方程式為 。