某实验小组学习了反应CO2+2Mg2MgO+C的相关知识后,欲探究镁是否与SO2气体反应,设计了下列实验装置图(注:石棉绒是一种耐火材料,不参与反应)。
请回答下列问题:
(1)若可供选择固体试剂有:木炭、铜片、亚硫酸钠固体,则装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(2)装置B中所盛入的药品是______________________。
(3)仪器a的名称是___________,其作用是______________________。
(4)实验完毕后观察到石棉绒上有黄色物质生成,将石棉绒及其附着物投入到稀盐酸中,会产生具有臭鸡蛋气味的气体,则镁与SO2除发生SO2+2Mg2MgO+S反应外,还发生的反应是____________。
(5)在装置C、D间插入图所示装置,可以获得亚硫酸(H2SO3)溶液。
①液体X可以是下列试剂中的___________(填序号)。
A.苯 B.汽油 C.四氯化碳 D.酒精
②实验完毕后,通过___________(实验操作名称)可以将上、下两层液体分开。
③向亚硫酸溶液中通入空气,溶液的pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”),其原因是______(用化学方程式表示)。
无色而有刺激性气味的甲酸,是最简单的羧酸液体,熔点8.6℃,沸点100.8℃。化学实验室常用甲酸(HCOOH)和浓硫酸混合加热制备一氧化碳,其反应方程式为:HCOOHCO↑+H2O,制备时先加热浓硫酸至80℃-90℃,控制温度,再逐滴滴入甲酸。
(1)请从图中选用所需的仪器(仪器可重复使用)组成一套验证甲酸(HCOOH)和浓硫酸加热生成产物的实验装置。现提供以下药品:甲酸、浓硫酸、无水硫酸铜、氧化铜粉末、澄清石灰水。将所用仪器的序号按连接顺序由上至下依次填入下表(可以不填满),并写出该仪器中应加试剂的名称或化学式(划横线部分不需要填写)。___
选用的仪器 | 加入的试剂 |
A | 甲酸、浓硫酸 |
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D | -- |
证明有一氧化碳生成的现象是___。
(2)实验室可用甲酸制备甲酸铜。其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜,然后再与甲酸制得四水甲酸铜[Cu(HCOO)2⋅4H2O]晶体。查阅资料可知四水甲酸铜晶体为浅蓝色晶体,可溶于水,难溶于醇。
相关的化学方程式是:2CuSO4+4NaHCO3=Cu(OH)2⋅CuCO3↓+3CO2↑+2Na2SO4+H2O;Cu(OH)2⋅CuCO3+4HCOOH+5H2O=2Cu(HCOO)2⋅4H2O+CO2↑
实验步骤如下:
Ⅰ.碱式碳酸铜的制备:
①步骤ⅰ是将一定量CuSO4⋅5H2O晶体和NaHCO3固体一起放到研钵中研磨,其目的是___。
②步骤ⅱ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中,反应温度控制在70℃-80℃,如果看到___(填写实验现象),说明温度过高。
Ⅱ.甲酸铜的制备:将Cu(OH)2⋅CuCO3固体放入烧杯中,加入一定量热的蒸馏水,再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解,趁热过滤除去少量不溶性杂质。在通风橱中蒸发滤液至原体积的时,冷却析出晶体,过滤,再用少量无水乙醇洗涤晶体2-3次,晾干,得到产品。
③制取甲酸铜时需要趁热过滤的原因是___。
④用无水乙醇洗涤晶体的目的是___
(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)。