题目内容
根据Mg能在CO2中燃烧,某兴趣小组推测Na应该也能在CO2中燃烧,且固体产物可能为C、Na2O和Na2CO3中的两种或三种。该小组用如下图装置进行了实验探究。已知PdCl2能被CO还原得到黑色的Pd。
回答下列问题:
(1)为了使反应随开随用,随关随停,上图虚线方框内应选用 装置(填下图字母代号),如何检验所选装置的气密性 。
(2)装置2中所盛试剂为 。
A.NaOH溶液 B.饱和NaHCO3溶液
C.饱和Na2CO3溶液 D.饱和NaCl溶液
(3)检测装置的气密性完好并装好药品后,在点燃酒精灯前应先进行装置1中的反应操作,待观察到 现象时,再点燃酒精灯,这步操作的目的是 。
(4)由实验现象和进一步的探究得出反应机理。
A.装置6中有黑色沉淀生成;
B.取反应后直玻管中的固体物质23.0g溶于足量的水中,无气泡产生且得到澄清的溶液;将溶液加水稀释配成250 mL的溶液;
C.取25.00ml步骤B的溶液,滴加足量BaCl2溶液,将生成的白色沉淀过滤、洗涤、干燥,称量得固体质量为1.97g。
①步骤C中不溶物干燥前必须经过洗涤,如何检验该沉淀是否洗涤干净 。
②该探究得出钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。
(1)C(2分),关闭弹簧夹,向长颈漏斗中加水,一定时间后静置液面保持不动,说明气密性良好(2分)
(2)B(2分)
(3)装置5中出现大量混浊(2分);排尽装置中的空气(2分)
(4)①取最后一次洗涤液加入稀H2SO4,不出现浑浊说明沉淀洗涤干净(2分)
②6Na+4CO22Na2O+Na2CO3+3CO(2分)
解析试题分析:C装置是采用固液分开的设计,打开弹簧夹液体加入反应开始,关闭弹簧夹反应产生气体的压强使固液分开反应停止;检验有多个出口的实验装置的气密性,一般只保留一个封住其它出口进行实验,关闭弹簧夹,向长颈漏斗中加水,一定时间后静置液面保持不动,说明气密性良好;(2)装置C是用石灰石或大理石与盐酸反应产生二氧化碳,会混有HCl杂质,故2用饱和NaHCO3溶液来除去HCl同时转化为二氧化碳;(3)CO易燃,混有空气可能会发生爆炸,反应前需先同二氧化碳除去装置中的空气,当观察到5中石灰水变浑浊时认为装置中充满二氧化碳,空气排尽;(4)检验洗涤是否干净,一般是要取最后次的洗涤液,进行检验可能存在的杂质离子,鉴于洗涤液中离子浓度较低,一般检验比较容易出现现象的离子如硫酸根离子、氯离子等;
根据实验现象知产物物碳单质,无钠剩余,根据碳酸钡的质量计算出
n(Na2CO3)= n(BaCO3)=1.97÷197×10=0.1mol
m(Na2CO3)= 0.1×106=10.6g
所以固体中含有氧化钠n(Na2O)=(23.0-10.6)÷62=0.2mol
根据氧化还原反应原理,反应中碳元素化合价下降为+2价CO,方程式为
6Na+4CO22Na2O+Na2CO3+3CO
考点:考查综合实验中物质的制备与检验有关问题。
某化学小组以苯甲酸为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的沸点和相对分子质量如表:
物质 | 甲醇 | 苯甲酸 | 苯甲酸甲酯 |
沸点/℃ | 64.7 | 249 | 199.6 |
相对分子质量 | 32 | 122 | 136 |
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL 甲醇(密度约0.79g/mL) ,再小心加入3mL 浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)该反应中浓硫酸的作用 ,若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式: ,甲醇过量的原因 。
(2)如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是 。
(3)甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室制取苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的特点,最好采用 装置(填“甲”、“乙”、“丙”)。
Ⅱ.粗产品的精制
(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,请根据流程图填入恰当操作方法的名称:操作I为 ,操作II为 。
(5)以上流程图中加入Na2CO3溶液后,放入分液漏斗中振荡、静置,要得到有机层,其具体操作是 。
(6)苯甲酸甲酯的产率为 。
SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。
某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂________(填编号)。
①浓HCl ②浓H2SO4 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)上述装置还可优化,优化的方法是________________________________________,装置C中NaOH溶液的作用是___________________________________________________________
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应和Mg与CO2的反应相似,则该反应方程式为_________________________________________;
乙同学的推测是:2Mg+3SO22MgSO3+S;丙同学的推测是:3Mg+SO22MgO+MgS,要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:
已知:MgSO3和MgS都微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂:2 mol·L-1盐酸、2 mol·L-1硝酸、蒸馏水、2 mol·L-1 NaOH溶液、品红溶液、澄清石灰水、2 mol·L-1 CuSO4溶液;仪器和用品自选。
序号 | 实验步骤 | 预期现象和结论 |
① | 取少量反应后所得固体于试管中 | |
② | 向试管中的固体慢慢滴加____________,试管口塞上带导管的单孔塞,并将导管通入盛有________的试管中 | 若试管中的________,则丙同学推测正确,若试管中的固体未完全溶解,且________,则乙同学推测正确 |
根据上述实验探究,能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是
_____________________________________________________________。
(4)上述实验需要100 mL 2 mol·L-1的盐酸,配制时选用________(选填10 mL、25 mL、50 mL或100 mL)量筒量取36.5%密度为1.19 g·mL-1的浓盐酸的体积为________mL。
碘是人体必需的微量元素之一,有“智力元素”之称。食用加碘食盐可预防碘缺乏病。查阅资料知:①在酸性条件下,I- 能被NO3- 氧化成IO3-,被H2O2或O2等氧化为I2;② IO3- 能被HSO3- 还原成I2。
请你利用实验室常用仪器和下列限选试剂,依次研究某食盐样品中所加碘的存在形式是I2、I-、IO3- 中的哪一种。
限选试剂如下:1.0 mol?L-1HNO3溶液、1.0 mol?L-1H2SO4溶液、1.0 mol?L-1NaHSO3溶液、3%H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水。
(1)提出假设
假设1:该食盐样品中含I2;
假设2:该食盐样品中含I-;
假设3: 。
(2)设计方案与实验探究
将适量食盐样品溶于蒸馏水制成溶液,请按要求填写下表:
实验步骤 | 预期现象与结论 |
步骤1:取少量上述溶液注入试管中,滴入几滴淀粉溶液,振荡 | 若溶液显 (填颜色),则假设1成立;否则,假设1不成立,再进行步骤2 |
步骤2: | 若溶液显蓝色,则假设2成立,反应的离子方程式为 ;否则,假设2不成立,再进行步骤3 |
步骤3: | |
(3)问题与思考
纯KIO3或纯KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源。从化学角度来看,实验中添加 (填“KIO3”或“KI”)更好,理由是 。
海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出操作③的名称: ;操作②中充入适量Cl2的目的是 。
(2)提取碘的过程中,可供选择的试剂是 ( )
A.酒精 | B.四氯化碳 | C.汽油 | D.醋酸 |
(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂还需经过蒸馏。图I是某同学设计的蒸馏装置,图中明显的错误是 。
(4)有同学认为蒸馏时最好使用水浴加热,使用水浴的优点是: ;蒸馏结束,晶体碘聚集在 (填仪器名称)里。
(5) 实验③分离出来的废液中含有Cl–、SO42–,现只取一次试液,如何鉴别出Cl–、SO42–,依次加入试剂的为: 、 。
(6)某小组同学实验时需用到一定物质的量浓度的碘水溶液225mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯外,还需 、 。若摇匀时,发现液面低于刻度线,则配得溶液浓度(填偏大、偏小或无影响)。
某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。
(1)试剂X的化学式 。A中制取Cl2的离子方程式 。
(2)试剂Y的名称为 。
(3)通入一定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中只含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和 ;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和 。
②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于A、B试管中。 | |
步骤2:向A试管中滴加BaCl2溶液 | |
步骤3: | |
(4)已知,Cl2O与水反应生成次氯酸,则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为:
。