(某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一 制取氯酸钾和氯水
利用下图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。该实验操作过程需要的玻璃仪器有________。
(2)若对调B和C装置的位置,________(填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二 氯酸钾与碘化钾反应的研究
(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。该小组设计了系列实验研究反应条件对反应产物的影响,其中系列a实验的记录表如下(实验在室温下进行):
试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 |
0.20 mol·L-1 KI/mL | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
KClO3(s)/g | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
6.0 mol·L-1H2SO4/mL | 0 | 3.0 | 6.0 | 9.0 |
蒸馏水/mL | 9.0 | 6.0 | 3.0 | 0 |
实验现象 |
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①系列a实验的实验目的是________________。
②设计1号试管实验的作用是________________。
③若2号试管实验现象为“黄色溶液”,取少量该溶液加入淀粉溶液显蓝色;假设氧化产物唯一,还原产物为KCl,则此反应的离子方程式为___________________________。
实验三 测定饱和氯水中氯元素的总量
(4)该小组设计的实验方案为使用下图装置,加热15.0 mL饱和氯水试样,测定产生气体的体积。此方案不可行的主要原因是__________________________。(不考虑实验装置及操作失误导致不可行的原因)
(5)根据下列资料,为该小组设计一个可行的实验方案(不必描述操作过程的细节):______________________________________________________________________。
资料:ⅰ.次氯酸会破坏酸碱指示剂;
ⅱ.次氯酸或氯气可被SO2、H2O2和FeCl2等物质还原成Cl-。
SO2在工业生产和食品加工等行业用途广泛。某化学小组对SO2的一些性质和反应进行探究。回答下列问题:
I.为探究SO2和Na2O2的反应产物,进行如下实验。
(1)提出假设。假设一:反应产物为Na2SO3和O2;假设二:反应产物为___(填化学式)。
(2)实验验证。
①m的名称为___。
②A中若用稀硫酸代替70%的硫酸,不足之处为___。
③试剂X不宜选择___(填选项字母)。
a.生石灰 b.CaCl2 c.硅胶 d.P2O5
④B的作用___。
II.SO2可以用作葡萄酒的抗氧化剂和防腐剂。该小组同学通过下列操作测定某葡萄酒样品SO2的总含量:量取V1mL样品,加入足量稀H2SO4;将生成的SO2全部蒸出并用足量NaOH溶液吸收;调节溶液的pH后,用cmol/L的标准I 2溶液滴定至终点,消耗标准液的体积为V 2mL。
(3)滴定反应的离子方程式为___;样品中的总含量为___mg/L(用含c,V 1,V 2的代数式表示)。
(4)若用足量稀盐酸代替稀H2SO4,会导致所测SO2的总含量___(填偏高偏低或无影响)。
III.(5)设计实验证明H 2SO3的酸性强于H 2CO3:___。(供选试剂:NaHCO3溶液、CO2、SO2、KMnO4(H+)溶液、NaOH溶液、澄清石灰水)
某化学研究性学习小组探究与铜有关的物质的性质,过程设计如下:
提出猜想:
问题1:在元素周期表中,铜与铝的位置很接近,氢氧化铝具有两性,氢氧化铜有两性吗?
问题2:铁和铜都有变价,一般情况下,Fe2+的稳定性弱于的Fe3+,Cu+的稳定性也弱于Cu2+吗?
问题3:硫酸铜溶液呈蓝色,铜与浓硝酸常温下反应生成的溶液也是蓝色吗?
实验探究:
Ⅰ.解决问题1:
(1)实验需配制100mL0.50mol•L-1CuSO4溶液,必需的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、___、___。
(2)为达到目的,某同学认为只要进行两次实验即可得出结论。请写出实验②的具体内容。
①向盛有CuSO4溶液的试管中滴加NaOH溶液至过量,观察生成的Cu(OH)2沉淀是否溶解;
②___。
Ⅱ.解决问题2的实验和现象如下:
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℃时得到黑色固体粉末;继续加热至1000℃以上,黑色粉末全部变成红色粉末氧化亚铜;
②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,得到蓝色溶液,同时观察到试管底部还有红色固体存在。根据以上实验及现象回答下列问题:
(3)写出氧化亚铜与稀硫酸反应的离子方程式:___。
(4)从实验中可得出的结论:当温度在1000℃以上时___(填Cu2+或Cu+,下同)稳定,在酸性溶液中___稳定。
Ⅲ.解决问题3,某同学设计的实验如下:
取一铜片装入试管,加入适量的浓硝酸,观察溶液的颜色变化。
(5)另一同学认为此同学设计的实验有缺陷,原因是___。
(6)铜与浓硝酸反应溶液呈绿色,有同学认为这是生成的NO2溶于其中的原因。请设计实验说明此解释是否正确(只需要写出一种方法即可)。___
实验步骤 | 实验结论 |
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二氧化氯是高效、低毒的消毒剂。已知:ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体,具有强氧化性,回答下列问题:
(1)ClO2的制备及性质探究装置如图:
①仪器a的名称为___,装置B的作用是___。
②装置C用于制备ClO2,同时还生成一种酸式盐,该反应的化学方程式为___。装置D的作用是___。
③ClO2可用于处理碱性含硫废水(硫被氧化为最高价态),ClO2与Na2S溶液反应的离子方程式为___。
④装置E用于吸收尾气,反应可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,在温度高于38℃时析出的晶体是NaClO2。请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:
ⅰ.___;
ⅱ.___;
ⅲ.洗涤;
ⅳ.干燥。
(2)测定生成ClO2的质量
实验步骤如下:
a.取下装置D,将其中的溶液转入250mL容量瓶,用蒸馏水洗涤装置D2~3次,并将洗涤液一并转移到容量瓶中,加蒸馏水稀释至刻度。
b.从容量瓶中取出25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol•L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),指示剂显示终点时消耗硫代硫酸钠溶液24.00mL。
①滴定至终点的现象是___。
②进入装置D中的ClO2的质量为___。
③若滴定开始仰视读数,滴定终点时正确读数,则测定结果___(填偏高偏低或不变)。
绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加___溶液,溶液颜色无明显变化,由此可知样品中无Fe3+。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,称石英玻璃管(带开关K1和K2)(设为装置A)的质量,记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次称其质量,记为m2g。按如图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是___。
②将下列实验操作步骤正确排序___(填字母);重复上述操作步骤,直至A质量不变,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2 d.打开K1和K2,缓缓通入N2 e.称量A f.冷却至室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式,结晶水数目x=___。若实验时按a、d次序操作,则使x___(填偏大偏小或无影响)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已质量不变的装置A接入如图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为___(填字母),可观察到C、D中有气泡冒出。
a.品红 b.NaOH C.BaCl2 d.Ba(NO3 )2 e.浓硫酸
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:___。
FeBr2是一种黄绿色固体,某学习小组制备并探究它的还原性
Ⅰ.实验室制备FeBr2
实验室用下图所示装置制取溴化亚铁.其中A为CO2发生装置,D和d中均盛有液溴,E为外套电炉丝的不锈钢管,e是两个耐高温的瓷皿,其中盛有细铁粉。
实验开始时先将铁粉加热至600℃~700℃,然后将干燥、纯净的CO2气流通入D中,E管中反应开始,不断将d中液溴滴入100℃~120℃的D中,经过几小时的连续反应,在铁管的一端沉积有黄绿色鳞片状溴化亚铁。
请回答:
(1)若在A中盛固体CaCO3,a中盛6mol/L盐酸,B处是装有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶为使导入D中的CO2为干燥纯净的气体,则图中C处的装置和其中的试剂应是:________,为防止污染空气,实验时应在F处连接盛________的尾气吸收装置。
(2)反应过程中要不断通入CO2,其主要作用有两个:①是利用CO2把反应器中空气赶尽;②是________.
Ⅱ.探究FeBr2的还原性
(1)实验需要90 mL 0.1 mol·L-1FeBr2溶液,配制FeBr2溶液除烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外还需的玻璃仪器是________。
(2)取10mL上述FeBr2溶液,向其中滴加少量新制的氯水,振荡后溶液呈黄色。某同学对产生黄色的原因提出了假设:
假设1:Br- 被Cl2氧化成Br2溶解在溶液中;
假设2:Fe2+ 被Cl2氧化成Fe3+。
设计实验证明假设2是正确的_______________________________
(3)实验证明:还原性Fe2+ > Br-请用一个离子方程式来证明:_____________;
(4)若在40mL上述FeBr2溶液中通入3×10-3molCl2,则反应的离子方程式为:____________。