题目内容
某研究性学习小组的同学想通过下图实验装置探究SO2与Na2O2反应的产物。(夹持装置已略去,装置的气密性良好)
Ⅰ.实验中装置B可吸收水分,干燥SO2气体,其目的是:_________________________。
装置D除了吸收过量的SO2,避免污染空气外,还起到的作用是:_________________。
Ⅱ.对C中固体产物提出如下假设:(假设Na2O2已全部反应)
假设1:__________。 假设2:只有Na2SO4; 假设3:既有Na2SO3又有Na2SO4。
(1)甲同学认为SO2与Na2O2的反应不同于CO2,应为假设2成立,请据此写出C中所发生反应的化学方程式:_____________________。
(2)若假设2成立,为确定C中固体产物的成分,甲同学设计如下实验:
得出结论:C中固体产物只有Na2SO4。该方案是否合理?答:__________。(填“是”或“否”)理由是______________________________。
(3)乙同学为证明假设3成立,设计如下实验。
实验步骤和结论为:
①取少量C中固体产物于试管中,加入适量的蒸馏水溶解;
②滴加过量的1mol?L-1BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则证明C中固体产物中有_________;
③滴加适量的1mol?L-1稀盐酸,若白色沉淀部分溶解,并产生刺激性气味气体,则证明C中固体产物中有___________________。
Ⅰ.防止水蒸气与Na2O2反应,防止空气中的水和CO2进入玻璃管C。
Ⅱ.假设1:只有Na2SO3
(1)SO2+Na2O2=Na2SO4。(2)否;NO3-在酸性条件下可将BaSO3氧化成BaSO4
或硝酸根在酸性条件下具有强氧化性
(3)②Na2SO3和Na2SO4至少有一种;(2分)
③既有Na2SO3又有Na2SO4。(2分)
解析试题分析:Ⅰ、A装置中产生的二氧化硫气体中含有水蒸气,水能和过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,B装置中浓硫酸具有吸水性,可吸收水蒸气;空气中含有二氧化碳和水蒸气,碱石灰是干燥剂,所以能吸收水分,防止水蒸气的干扰;碱石灰能和二氧化碳反应,防止二氧化碳的干扰,所以装置D的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应;Ⅱ、根据题给信息知,假设1:只有Na2SO3; (1)若假设2成立,二氧化硫和过氧化钠反应的方程式为:Na2O2+SO2=Na2SO4 ;(2)硝酸有强氧化性,能把亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,所以该方案不合理;(3)乙同学为证明假设3成立,设计如下实验。实验步骤和结论为:①取少量C中固体产物于试管中,加入适量的蒸馏水溶解;②滴加过量的1mol?L-1BaCl2溶液,若产生白色沉淀,由于硫酸钡和亚硫酸钡均为不溶于水的白色固体,则证明C中固体产物中Na2SO3和Na2SO4至少有一种;③滴加适量的1mol?L-1稀盐酸,若白色沉淀部分溶解,并产生刺激性气味气体,则证明C中固体产物中既有Na2SO3又有Na2SO4。
考点:考查化学实验方案的设计和评价、过氧化钠和二氧化硫的性质。
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N氧化成I,被H2O2或O2等氧化成I2;
②I能被HS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-、I中的哪一种。
限选试剂如下:1.0 mol·L-1 HNO3溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 NaHSO3溶液、3% H2O2溶液、1%淀粉溶液、蒸馏水
Ⅰ.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: 。
Ⅱ .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 ,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: | |
Ⅲ.问题与思考
纯的KIO3或KI都可以作为食用加碘盐中碘的来源。从化学角度来看,食盐中添加 (填“KIO3”或“KI”)更好;理由是 。
硫酸铜是一种应用广泛的化工原料,实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾(CuSO4·5H2O),其中一种流程如下:
(1)操作Ⅰ具体为 、 、过滤、烘干。
(2)杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是 (填字母代号)。
A.灼烧过程中部分氧化铜被还原 |
B.灼烧不充分,铜未被完全氧化 |
C.氧化铜在加热过程中分解生成铜 |
D.该条件下铜无法被氧气氧化 |
(4)通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液(已知:2NaOH+2NO2NaNO3+NaNO2+H2O)。
图1 图2
烧瓶内发生反应的离子方程式为 ;
图2是图1的改进装置,其优点有:① ;② 。
Ⅰ.(1)已知某有机物A只含有C、H、O三种元素,通过元素分析知含碳54.55%,含氢9.10%。质谱分析其相对分子质量为88,经红外光谱分析其中只含C-H键和键,其核磁共振氢谱图显示有三重峰,峰面积之比为3:2:3,该有机物不含有CH3-O-,则A的结构简式为
_______________。
(2)写出实验室制备A的化学方程式_________________________________________。
Ⅱ.苯甲酸甲酯( )是常用香精,广泛用于食品、化妆品等行业,可从自然界中提取,也可人工合成。实验室现以食品防腐剂[主要成分为苯甲酸钠()]、甲醇为原料制备苯甲酸甲酯。已知:
| 熔点 ℃ | 沸点 ℃ | 水溶性 |
甲醇 | —97.8 | 64.7 | 易溶 |
苯甲酸(一元弱酸) | 122.4 | 249.3 | 常温:0.17g;100℃:6.8g |
苯甲酸甲酯 | —12.3 | 198 | 难溶 |
合成苯甲酸甲酯的流程如下:
请回答下列问题:
(1)温度①约为_________℃,操作③为_________,操作④为__________。
(2)第②步加热的目的是______________________________________。
(3)选择合适的制备苯甲酸甲酯的装置:______________。
A B C D
(4)苯甲酸甲酯有多种同分异构体,写出符合下列条件的任意一种同分异构体的结构简式_______。①为芳香化合物 ②含有醛基 ③能与金属Na反应
粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:
经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。两步操作相同,具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知:、、转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
| |||
开始沉淀时的pH | 2.7 | 7.6 | 5.2 |
完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 6.4 |
(1)溶解、过滤需要用到玻璃棒,它的作用是 。
(2)写出加入3% H2O2后发生反应的离子方程式 。(原溶液显酸性)。
(3)加稀氨水调节pH应调至范围 。下列物质可用来替代稀氨水的是 。(填字母)
A.NaOH B.Cu(OH)2 C.CuO D.NaHCO3
(4)操作III析出胆矾晶体后,溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。
(5)某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定,数据记录如下表所示:
| 第一次实验 | 第二次实验 |
坩埚质量(g) | 14.520 | 14.670 |
坩埚质量晶体质量(g) | 17.020 | 18.350 |
第一次加热、冷却、称量(g) | 16.070 | 16.989 |
第二次加热、冷却、称量(g) | 16.070 | 16.988 |
(填字母)。
A.加热前称量时坩埚未完全干燥 B.该胆矾中含有受热不分解的杂质
C.加热后坩埚放在干燥器中冷却 D.玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚
Ⅰ.(1)某兴趣小组甲设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。你认为可行的操作是 (填序号)
序号 | A | B | C |
装置 | |||
原理 | 通入V升空气,测定生成沉淀的质量 | 当KMnO4溶液刚好褪色时,测定通入空气的体积V | 通入V升空气,测定U型管增加的质量 |
(2)兴趣小组乙取336mL(标准状况)某由SO2和N2组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
Ⅱ某化学兴趣小组丙为探究Fe3+是否能氧化SO2,设计了如下实验装置。
(1)如上图连接好装置。实验前应进行 操作
(2)观察到装置C中产生了白色沉淀,同学们提出了以下猜想(每个猜想只考虑一种物质的氧化性)。
猜想1: ;
猜想2:SO2被Fe3+氧化了;
猜想3:SO2被NO3—氧化了
(3)甲同学认为猜想1正确,并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。
(4)乙同学认为猜想2正确,则装置C中反应的离子方程式是
(5)丙同学认为猜想3正确,他利用甲同学的实验装置,设计实验验证猜想。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:NaNO3溶液、KSCN溶液、FeCl3溶液、BaCl2溶液、
实验步骤 | 预期现象和结论 |
| |
Fe(NO3)3溶液
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯:
已知:
| 密度 (g/cm3) | 熔点 (℃) | 沸点 (℃) | 溶解性 |
环己醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
环己烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是 ,导管B除了导气外还具有的作用是 。
②试管C置于冰水浴中的目的是 。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在 层(填“上”或“下”),分液后用 (填入编号)洗涤。
A.KMnO4溶液 B.稀H2SO4 C.Na2CO3溶液
②再将环己烯按图装置蒸馏,冷却水从 口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是: 。
③收集产品时,控制的温度应在 左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是 _______
A.蒸馏时从70℃开始收集产品 B.环己醇实际用量多了
C.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_______
A.用酸性高锰酸钾溶液 B.用金属钠 C.测定沸点
(4)由环己烯再转化为环己醇的化学方程式为:______________