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实验小组探究碳与浓硝酸的反应,进行下表中的实验: 实验操作 实验现象 a.用干燥...

实验小组探究碳与浓硝酸的反应,进行下表中的实验:

实验操作

实验现象

a.用干燥洁净的烧杯取约10mL浓硝酸,加热。

/

b.把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。

红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。

 

1)能证明浓硝酸表现氧化性的实验现象是___

2)反应产生的热量会使少量浓硝酸发生分解反应,产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水,气体X的化学式是___

3)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。甲同学认为可能是木炭与气体X反应产生的现象;同学乙猜测NO2可能具有助燃性,木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验验证猜想。

.制取NO2气体

①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图___(夹持仪器略)

NaOH溶液的作用是处理尾气,该反应生成两种物质的量相等的正盐,反应的化学方程式为___

.木炭在NO2气体中燃烧。

实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。

实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。

①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式___

②分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验并说明理由:___

③由上述实验推断“液面上木炭迅速燃烧,发出光亮”的现象产生的原因为:___

 

有大量红棕色气体生成 O2 2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O 2NO2+2CN2+2CO2 当木炭燃烧时,体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度,所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验 主要是NO2具有助燃性,使木炭燃烧,同时也会发生与氧气的燃烧反应 【解析】 (1)碳与浓硝酸的反应中,碳被氧化为二氧化碳,浓硝酸中的氮被还原为二氧化氮,据此推断,浓硝酸被还原为二氧化氮红棕色气体;  (2)浓硝酸受热分解,产生红棕色气体应为二氧化氮,根据氧化还原反应的原理可知,氮的化合价降低,则氧的化合价升高,结合产生一种无色无味的单质气体可知该气体为氧气,据此答题;  (3)|①铜与浓硝酸反应为固体和液体的反应,不需要加热,生成的NO2的能和水反应,密度比空气大,所以要用向上排空气法收集,据此可画出装置图; NaOH 溶液与NO2反应生成两种物质的量相等的正盐为硝酸钠和亚硝酸钠,根据氧化还原反应的原理结合元素守恒可写出化学方程式; II. ①木炭在NO2气体中燃,结合元素守恒分析,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊则为二氧化碳,另一种无色气体且遇空气不变色,则为氮气;据此写出化学方程式; ②木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,本身就能说明碳与NO2气体能发生反应,另外在反应过程中体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度,所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验,据此答题; ③液面上木炭迅速燃烧,发出光亮,结合后面的对比实验可以看出,碳主要是和NO2的燃烧反应,也会发生与氧气的燃烧反应,因为两种气体在液面.上方均存在,据此答题。 (1)碳与浓硝酸的反应中,碳被氧化为二氧化碳,浓硝酸中的氮被还原为二氧化氮,能证明浓硝酸表现氧化性的实验现象是,有大量红棕色气体生成,故答案为:有大量红棕色气体生成; (2)浓硝酸受热分解,产生红棕色气体应为二氧化氮,根据氧化还原反应的原理可知,氮的化合价降低,则氧的化合价升高,结合产生一种无色无味的单质气体可知该气体为氧气,故答案为:O2; (3)Ⅰ铜与浓硝酸反应为固体和液体的反应,不需要加热,生成的NO2的能和水反应,密度比空气大,所以要用向上排空气法收集,据此可画出装置图为,NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,NaOH溶液与NO2反应生成两种物质的量相等的正盐硝酸钠和亚硝酸钠,根据氧化还原反应的原理结合元素守恒可写出化学方程式为:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O; 故答案为:;2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O; Ⅱ木炭在NO2气体中燃,结合元素守恒分析,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊则为二氧化碳,另一种无色气体且遇空气不变色,则为氮气;据此写出化学方程式为:2NO2+2CN2+2CO2,故答案为:2NO2+2CN2+2CO2; 因为在反应过程中体系中有NO2气体存在,所以氧气浓度低于空气中氧气浓度,所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验, 故答案为:当木炭燃烧时,体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度,所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验; 液面上木炭迅速燃烧,发出光亮,结合后面的对比实验可以看出,碳主要是和NO2的燃烧反应,也会发生与氧气的燃烧反应,因为两种气体在液面上方均存在, 故答案为:主要是NO2具有助燃性,使木炭燃烧,同时也会发生与氧气的燃烧反应。  
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某兴趣小组用Fe3+I-间的反应探究氧化还原反应规律与平衡移动原理的取系,回答下列问题:

(1)用Fe2(SO4)3晶体配制100mL0.05mol/L的溶液,配制时需先把Fe2(SO4)3晶体溶解在较浓硫酸中,再用水稀释,加入硫酸的目的是_______(结合化学用语回答)。

(2)甲组同学将0.10mol/LKI溶液和0.05 mol·L-1 Fe2(SO4)3溶液各5mL混合充分反应后,溶液变为棕黄色,现进行如下实验①②

实验①中产生蓝色沉淀的离子方程式为_________,根据以上反应现象写出甲组同学实验中的离了方程式_________,在甲组同学的反应中,I2Fe3+的氧化性强弱顺序为_________

查阅资料:其它条件相同时,物质的氧化性及还原性强弱随浓度大小发生变化。

(3)乙组同学以下图实验装置进一步探究上述反应,

K闭合时,指针发生偏转,盐桥中的阳离子向______(“a”“b”)定向移动;当指针归零时,向烧杯I中满加0.01mol/L AgNO3溶液,指针反向偏转,表明平衡发生了移动。据此分析I-还原性强弱与浓度关系______________

(4)丙组同学欲测定甲组同学所得棕黄色溶液中c(I2),已知I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6。现借助酸碱中和滴定相关仪器,用cmol·L-1Na2S2O3溶液在弱碱性环境下对该溶液进行滴定,消耗Na2S2O3溶液VmL。

①Na2S2O3溶液装入______(酸式碱式)滴定管,选用淀粉济液为指示剂,滴定终点现象为_______________

②老师提出丙组同学方案不可行,原因一是Fe3+可能氧化Na2S2O3,二是_________

 

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实验小组同学看到一则报道:某造纸厂误将槽车中漂白液(NaClNaClO的混合液)倒入盛放饱和KAl(SO4)2溶液的池中,造成中毒事件。该小组同学为探究中毒原因进行了如下实验。

(1)小组同学依据漂白液具有漂白消毒的性质推测,漂白液中ClO具有氧化性。实验如下:

Ⅰ. pH试纸检验,漂白液pH>7,饱和溶液pH<7

Ⅱ. 10 mL漂白液,依次加入Na2SO3溶液和BaCl2溶液,有白色沉淀生成,经检验白色沉淀不溶于盐酸。

Ⅲ. 另取10 mL,漂白液,加入品红溶液,溶液红色逐渐变浅,一段时间后褪为无色。

Ⅳ. 再取10 mL漂白液,加入品红溶液,加入少量稀硫酸酸化后,溶液红色立即变为无色。

漂白液pH大于7的原因是(用离子方程式表示)__________

由实验得出ClO具有氧化性,写出相应的离子方程式__________

对比实验说明ClO氧化性与溶液酸碱性的关系是__________

(2)小组同学依据(1)中的实验,提出:漂白液在酸性溶液中有Cl2生成。用图所示的装置继续实验,探究漂白液在酸性溶液中是否能反应生成Cl2

装置B的作用是__________;盛放的药品是__________

若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入硫酸,不久烧瓶中有黄绿色气体产生。A中反应的离子方程式________

若打开分液漏斗活塞向烧瓶中加入饱和溶液,观察到产生大量的白色胶状沉淀,同时有黄绿色气体产生。A中加溶液反应的离子方程式是__________

(3)上述实验说明漂白液与酸性溶液混合会产生Cl2。若取10 mL漂白液与足量BaCl2溶液混合后,不断通入SO2至过量,在实验过程中可能的实验现象是__________

 

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重铬酸钾别名为红矾钾,室温下为橙红色晶体,溶于水,不溶于乙醇。它被国际癌症研究机构划归为第一类致癌物质,而且是强氧化剂,在实验室和工业中都有很广泛的应用。实验小组研究酸性条件下K2Cr2O7溶液和H2O2溶液的反应。相关资料如下:

序号

资料

Cr2(SO4)3溶液呈绿色

酸性条件下,K2Cr2O7溶液和H2O2溶液反应生成CrO5CrO5进一步反应生成Cr3+O2

CrO5可溶于水,易溶于乙醚得到蓝色溶液

乙醚是一种无色不溶于水,密度比水小的有机溶剂,化学性质稳定

 

甲同学采用如图装置进行实验,探究了酸性条件下K2Cr2O7溶液和H2O2溶液的反应产物,实验步骤、操作等内容如下:

实验步骤

实验操作

实验现象

组装仪器

——

——

向盛有H2O2溶液的仪器X中加入一定量的K2Cr2O7溶液和硫酸

溶液立即变为紫红色,此时pH=1,观察到溶液中持续产生气泡,最终溶液变为绿色

 

回答下列问题:

1)用以上装置证明实验中产生的气体有氧气,装置的连接顺序是a→________

2)图中仪器X的名称是___

3)实验步骤Ⅱ是___

4)实验中紫红色溶液含有CrO5

①验证紫红色溶液中含有CrO5的操作及现象是___

②已知CrO5的结构式为,生成CrO5的反应,不是氧化还原反应,则该反应的离子方程式为___

5)对上述实验中产生氧气、溶液变为绿色的原因,做出的假设①是CrO5在酸性溶液中不稳定,自身氧化还原生成Cr3+O2。你还能做出的假设②是___

6)设计实验,选择合适的试剂,验证(5)中的假设①,你的设计是___

 

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某校化学研究性学习小组设计实验验证NH3能还原CuO,并对还原产物进行探究。请回答下列问题

Ⅰ.验证NH3能还原CuO

(1)试剂X___________________________

(2)请将提供的装置按合理顺序连接。g→_______________________

(3)装置B的作用是_______________________

(4)证明NH3能还原CuO的实验现象是_______________________

II.探充还原产物的成分

查阅资料)Cu2O粉末呈红色,在酸性溶液中不稳定:Cu2O+H2SO4()=Cu+CuSO4+H2O。

实验探究

实验操作

实验现象

实验结论

10.4g红色固体于烧杯中,加入足量稀硫酸,充分搅拌,静置

若无现象

①证明红色固体为_________

若溶液变蓝

②证明红色固体肯定含有______,可能含有__________

取上述反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重,得固体6.4g

 

③经计算,红色固体的成分及其物质的量__________

 

 

 

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某小组研究溶液中Fe2的反应。

已知:[Fe(NO)]2在溶液中呈棕色。

(1)研究现象a中的黄色溶液。

__________溶液检出溶液中含有Fe3

甲认为是O2氧化了溶液中的Fe2。乙认为O2不是主要原因,理由是_____________

进行实验,装置如图所示。左侧烧杯中的溶液只变为黄色,不变为棕色,右侧电极上产生无色气泡,经检验该气体为NO。产生NO的电极反应式为_______实验的目的是________

(2)研究现象a中的棕色溶液。综合实验I和实验,提出假设:现象a中溶液变为棕色可能是NO与溶液中的Fe2Fe3发生了反应。进行实验,证实溶液呈棕色只是因为Fe2NO发生了反应。实验的操作和现象是_______

(3)研究酸性条件下,溶液中Fe2的反应。

序号

操作

现象

i

1 mol·LlNaNO2溶液,加稀硫酸至pH = 3,加入1 mol·Ll FeSO4溶液

溶液立即变为棕色

ii

1 mol·LlNaNO3溶液,加硫酸至pH = 3,加入1 mol·Ll FeSO4溶液

无明显变化

iii

分别取0.5 mL l mol·LlNaNO3溶液与1 mol·LlFeSO4溶液,混合,小心加入0.5 mL浓硫酸

液体分为两层,稍后,在两层液体界面上出现棕色环

 

i中溶液变为棕色的离子方程式为_________________

实验结论:本实验条件下,溶液中的氧化性与溶液的酸碱性等有关。

 

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