题目内容

某化学学习小组用如图所示装置研究不同条件下铁与硝酸反应的情况。其实验

步骤如下:
①在大试管中先加入一小块铁(过量),再加入一定量的浓硝酸;
②用仪器a再加入适量的水;
③反应结束后取少量上层溶液于另一试管中,滴加几滴KSCN溶液;
④再用仪器a向③的试管中滴加适量的稀盐酸。
请回答下列问题:
(1)仪器a的名称是        
(2)步骤①无明显现象,原因是      
(3)步骤④的主要现象是      ,有关反应的离子方程式是      
(4)学习小组在进行实验后发现该实验装置存在着一种明显的缺陷,请给出一种简单
的消除此缺陷的措施:      
(1)(胶头)滴管      (2)常温下铁在浓硝酸中钝化    (3)溶液变成血红色
(3Fe2+ + 4H+ + NO3- = 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O)Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3(前面括号内的反应不答不扣分)
(4)管口塞蘸有碱液的棉花团
练习册系列答案
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(15分)某课外活动小组以胆矾为原料进行如下实验:
I、测定晶体中结晶水的含量:
测定硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)里结晶水的含量,实验步骤为:①研磨 ②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量 ③加热 ④冷却 ⑤称量 ⑥重复③至⑤的操作 ⑦根据实验数据计算硫酸铜结晶水的含量。
(1)第④步需要使用的仪器是         
(2)判断晶体是否完全失水的方法是:                      
(3)根据实验数据计算得出硫酸铜结晶水的含量为5.3 ,估计造成误差的原因可能有   
                                                    (提出两点可能的原因)。
II、用胆矾制得氧化铜固体来探究氧化铜的性质

(1)取一定质量的氧化铜固体和一定质量的氯酸钾固体,混合均匀后用如图所示的装置加热制取氧气。为证明氧化铜在氯酸钾的分解反应中起催化剂的作用,在上述实验后还应该进行的实验操作是(按实验先后填写字母顺序)               。然后进一步证明该固体为氧化铜。
a.过滤  b.烘干  c.溶解  d.洗涤  e.称量
(2)但有同学认为,还必须另外再设计一个实验才能证明氧化铜在氯酸钾受热分解的实验中起催化作用。你同意吗?若同意,要进行的另一个实验是                 ;若不同意,说明理由                          
(11分)某研究性学习小组为探究铜、锌与浓盐酸的反应,设计实验探究方案如下:
实验用品:纯锌片、铜片、37%的浓盐酸、蒸馏水、氯化钾溶液、稀硝酸溶液
实验记录:
背影资料:

交流卡片
主题:Zn、Cu与浓盐酸间的实验
A将锌放入浓盐酸的实验
B将锌片铜片贴在一起,一同放入浓盐酸中,反应快速放出气体
C当实验B中锌片完全溶解后,将溶液加热,又产生大量气体,得到无色溶液
D将实验C反应后的溶液隔绝空气,加入适量水,出现白色沉淀

 
 

 

资料卡片
主题;生成一价铜的反应
4CuO2Cu2O+O2
2Cu2++4I-=2CuI(白色)↓+I2
氯化亚铜(CuCl)在不同浓度的KCl溶液中可形成[CuCl4]2-等无色离子。

 
 

 
请你参与以下探究:
(1)实验A反应速度明显比B小,原因是                              
(2)根据“铜位于金属活动顺序表氢之后,与稀盐酸不反应,而在实验中加热时又产生气体”的事实,作出如下推断:
①有同学认为“实验C中加热时产生的气体是溶解在溶液中的H2”,你认为是否有道理,理由是                                             
②某同学作了如下猜想:是否成立?请你设计实验方案加入验证。
猜想
验证方法
预测现象及结论
认为铜片中可能含有锌等杂质
 
 
  (3)某同学对实验D中的白色沉淀进行分析:“不可能是CuCl2,因为CuCl2能溶于水且溶液显蓝色;也不可能是ZnCl2,因为稀释后溶液更稀,不会析出ZnCl2晶体。若利用资源卡片资料大胆猜想,白色沉淀可能是CuCl。请你帮他设计验证方案(若有多处方案,只设计两个)。
猜想
预计验证方法
猜想的现象与结论
白色沉淀是氯化亚铜
 
 
 
 
  (4)指导老师肯定了实验D中的白色沉淀是CuCl;并措出生成沉淀的原因,实际上是[CuCl4]2等离子与CuCl(s)、Cl三者之间所形成的沉淀溶解平衡移动的结果。请写出这一平衡关系式(用离子方程式表示):                               
(18分)某中学高一课外兴趣小组为探究铜跟硫酸的反应情况,设计了如图所示装置进行有关实验。

(1)先关闭活塞a,将6.4g铜片和12 mL某浓度的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a,将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶,最后铜片完全消失。
①写出上述过程中烧瓶内发生的化学方程式:关闭活塞a                       
打开活塞a                                                           
②B是用来收集实验中产生的气体的装置,但导管未画全,请在上图中把导管补充完整;
③实验结束后,装置C中的溶液中可能含有的溶质有                         
(2)该小组甲同学对“如何检验SO2中混有少许CO2”这个问题很感兴趣,他将A中铜片换作木炭粉,并在A、B之间连接了如下装置:

试剂:a. NaOH溶液  b. 品红溶液  c. 酸性KMnO4溶液  d. Ca(OH)2溶液
请回答:
①该同学的实验装置A中发生的化学方程式                                
②若要达到此目的,可以在:(填所提供试剂编号)
D中加入              ;E中加入             ;F中加入            
(3)事实证实,第(1)问铜片完全消失后,硫酸仍有剩余,乙同学欲测定余酸的物质的量浓度,假设反应前后溶液体积变化忽略不计,他向反应后溶液中加入含溶质a mol的NaOH溶液刚好使溶液中Cu2+全部沉淀。据此,他能求出余酸的物质的量浓度吗?若能,请写出余酸物质的量浓度的表达式:                 mol/L(用含a的代数式表达,若不能,该空不填)。
(10分)某校课外实验小组进行铜与浓、稀硝酸反应的实验研究。基本原则是:安全可靠、现象明显,符合环保要求。

如果用图Ⅰ中装置进行铜与浓硝酸反应的实验,最大缺点是产生的NO2气体逸出污染空气;如果用该装置来证明铜与稀硝酸反应生成NO气体,缺点是不易观察到有毒性的NO气体无色的本来面目。
(1)若用装置Ⅱ进行实验,既可克服实验不足,还能使上述反应在同一试管中连续进行。实验如下:组装好装置并检查气密性后,加入2 mL浓硝酸(铜片未接触酸液),塞紧胶塞;向左倾斜试管使其反应发生,当导管口有极少量红棕色气体逸出,溶液呈绿色时,正立试管,使反应停止;同时将导管插入水中,稍后能观察到:a.水沿导管倒吸至试管中,b.________________,c. ________________等明显现象。其中发生的原因用方程式表示为:_________________________________________________________。
(2)当试管中液体体积约占1/2时,从水中取出导管,并伸入一小试管中,管口塞上浸有碱液的棉花(如图Ⅲ)。这样做的目的是:________________,此时大试管中反应的离子方程式为:________________________________________________。
(3)若用右上图Ⅳ所示的装置(U形管、干燥管、A为活塞)制取NO可能更加理想。请补充下列实验步骤:
①检查装置的气密性的方法是:________________________________________________。
②打开活塞A,从U形管右端注入稀硝酸,直到________________________为止。
③关闭活塞A,若反应缓慢,可在U形管左侧加热,观察到____________________。

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