题目内容
下图是某学生设计的实验室制备干燥Cl2及吸收多余氯气的实验装置图,请回答:
(1)指出上述图中的各处错误:
①_________________________________________________________;
②_________________________________________________________;
③_________________________________________________________;
④________________________________________________________。
(2)在改过后的装置中,下列物质的作用分别是:
①饱和食盐水_________________________________________;
②浓硫酸____________________________________________;
③NaOH溶液_________________________________________。
(1)①不能用稀盐酸,而应用浓盐酸 ②应有加热装置,应用酒精灯加热 ③盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒 ④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对(2)①除去Cl2中的氯化氢 ②除去氯气中的水蒸气 ③吸收多余的氯气
解析试题分析:(1)实验室制取氯气需要浓盐酸,并在加热的条件下进行。生成的氯气中含有水蒸气和氯化氢,应该先除氯化氢,后除水蒸气,且应该是长口进,短口出,所以错误有①不能用稀盐酸,而应用浓盐酸 ②应有加热装置,应用酒精灯加热 ③盛浓硫酸和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒 ④两洗气瓶里进气导管和出气导管的长短不对。
(2)①氯化氢极易溶于水,所以饱和食盐水的作用是除去Cl2中的氯化氢。
②浓硫酸具有吸水性,因此浓硫酸的作用是除去氯气中的水蒸气。
③氯气有毒,需要尾气处理,则氢氧化钠溶液的作用是吸收多余的氯气。
考点:考查氯气的制备的有关实验探究
点评:该题以氯气的制取载体,侧重对学生实验能力的考查,涉及装置的选择、气体的净化、除杂、收集、尾气处理以及实验分析与评价,有利于培养学生规范、严谨的实验设计能力,有利于提升学生的学科素养。明确实验原理是答题的关键。
碱式碳酸盐A可用作胃药,其组成可表示为Al2Mg6(OH)x(CO3)y·zH2O。某校化学兴趣小组欲测定其化学式,实验设计如下:
实验I:称取一定质量的A,加热分解至恒重。
实验Ⅱ:称取一定质量的A与足量的酸反应,测量生成CO2气体的质量。
可供选择的仪器和药品如图所示:(酸溶液限选6mol/LHCl或6mol/LH2SO4,其它试剂任选。)
回答下列问题:
(1)仪器乙的名称为________。
(2)请选择必要的装置完成实验II,正确的连接顺序为________ (按气流方向,用接口字母表示);选用的酸溶液是________。
(3)有人提出不采用实验I,可在实验II结束后,在A完全反应后所得溶液中滴加足量的氨水,用无灰滤纸过滤,用蒸馏水洗涤反应容器2?3次,将洗涤液过滤,洗涤沉淀2?3次,将附着沉淀的滤纸放到坩埚中加热分解至恒重。判断沉淀已洗涤干净的方法是_________________,实际上未采用该方案的原因是不符合实验设计的________原则(填字母编号)。
A.科学性 | B.安全性 | C.可行性 | D.简约性 |
(5)通过实验I的相关数据,经计算可得A的摩尔质量为602.0g. mol-1。实验II中称得样品A的质量为9.030g,与足量酸完全反应后,CO2吸收装置增重0.660g,则A 的化学式为________。
(1)某厂利用生产磷铵排放的磷石膏废渣制硫酸联产水泥,硫酸返回用于生产磷铵。其生产流程图如下:
①操作b的名称是浓缩、冷却、 。
②如反应II的产物是两种酸式盐,则物质B中溶质的化学式是 。
③若在实验室中对反应II产生的气体用 吸收。
④该生产流程最大的优点是尽可能地实现原料的循环使用和副产物的综合利用,该生产流程体现的基本思想是 。
(2)为测定同体磷铵化肥中铵态氮的质量分数,实验室用下图所示装置进行实验。实验时,在A中加入mg磷铵样品,关闭止水夹a.打开止水夹b,向A中加入足量的浓NaOH溶液,完全反应后C中浓硫酸增重ng。请回答下列问题:
①试说明检查该装置气密性的操作方法和实验现象 。
②装置B的作用是 ,装置D的作用是 。
③实验过程应该在何时鼓入空气?答: (填“开始前”、“过程中”或“反应后”)
④如某次测定的铵态氮的质量分数明显偏低,则可能的原因是 (填字母)。
A.磷铵样品与氢氧化钠未充分反应 | B.A和B中残留了一定量的氨气 |
C.氢氧化钠溶液的浓度太大 | D.鼓气过快 |
(1)小明在做“研究温度对反应速率的影响”实验时,他取了两只试管,均加入4mL 0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和2mL 0.1mol/L H2C2O4(乙二酸)溶液,振荡,A试管置于热水中,B试管置于凉水中,记录溶液褪色所需的时间。
①需要用 来酸化KMnO4溶液,褪色所需时间tA tB(填“>”、“=”或“<”)。
②写出该反应的离子方程式 。
(2)实验室有瓶混有泥沙的乙二酸样品,小明利用这个反应的原理来测定其含量,具体操作为:
①配制250 mL溶液:准确称量5.0g乙二酸样品,配成250mL溶液。
②滴定:准确量取25.00 mL所配溶液于锥形瓶中,加少量酸酸化,将0.1000 mol·L-1 KMnO4溶液装入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管,进行滴定操作。
在实验中发现,刚滴下少量KMnO4溶液时,溶液迅速变成紫红色。将锥形瓶摇动一段时间后,紫红色慢慢消失;再继续滴加时,紫红色就很快褪色了。请解释原因:
。当____
,证明达到滴定终点。
③计算:再重复上述操作2次,记录实验数据如下。
序号 | 滴定前读数(mL) | 滴定后读数(mL) |
1 | 0.00 | 20.10 |
2 | 1.00 | 20.90 |
3 | 1.10 | 21.10 |
则消耗KMnO4溶液的平均体积为 mL,已知H2C2O4的相对分子质量为90,则此样品的纯度为 。
④误差分析:下列操作会导致测定结果偏高的是 。
A.未用标准浓度的酸性KMnO4溶液润洗滴定管
B.滴定前锥形瓶有少量水
C.滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后气泡消失
D.不小心将少量酸性KMnO4溶液滴在锥形瓶外
E.观察读数时,滴定前仰视,滴定后俯视
某兴趣小组根据镁与沸水的反应推测镁也能与饱和碳酸氢钠溶液反应。资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。该兴趣小组设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
实验1:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放人盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
(1)提出假设
该同学对反应中产生的白色不溶物作出如下假设:
假设1:可能为 。
假设2:可能为MgCO3。
假设3:可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:
实验序号 | 实验 | 预期现象和结论 |
实验II | 将实验I中收集到的气体点燃 | |
实验III | 取实验I中的白色不溶物,洗涤,加入足量 | ; 白色不溶物可能含有MgCO3 |
实验IV | 取实验I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液 | 产生白色沉淀;溶液中存在 离子 |
(3)设计定量实验确定实验I的产物:称取实验I中所得干燥、纯净的白色不溶物31.0 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入盛有足量浓硫酸的洗气瓶A、盛有足量碱石灰的干燥管B和盛有足量碱石灰的干燥管C中。实验前后装置A增重1.8 g,装置B增重13.2 g,试确定白色不溶物的化学式 。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因 。
(14分)正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:
2CH3CH2CH2CH2OH(CH3CH2CH2CH2)2O + H2O
反应物和产物的相关数据如下
| 相对分子质量 | 沸点/℃ | 密度(g/cm3) | 水中溶解性 |
正丁醇 | 74 | 117.2 | 0.819 | 微溶 |
正丁醚 | 130 | 142.0 | 0.7704 | 几乎不溶 |
合成反应:
①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70 mL水的分液漏斗中,振摇后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为 。
(2)加热A前,需先从____(填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步骤③的目的是初步洗去 ,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗
的 (填“上”或“下”)口分离出。
(4)步骤④中最后一次水洗的目的是 。
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集 (填选项字母)左右的馏分。
a.100℃ h. 117℃ c. 135℃ d.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为____,下层液体的主要成分为 。
(7)本实验中,正丁醚的产率为 。
化学已渗透到人类生活的各个方面。下列说法不正确的是
A.凡含有食品添加剂的食物对人体健康均有害,不可食用 |
B.地沟油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯,处理后可用于制肥皂 |
C.钻石、水晶、刚玉都是人们熟知的宝石,但其化学成分不同 |
D.低盐低脂饮食是目前大力提倡的健康饮食方法,可有效预防高血压等疾病 |