题目内容
1(16分) 某化学兴趣小组利用下图I探究铜和浓 H2SO4 反应生成气体的性质,图II用来收集多瓶该气体,请回答下列问题。(已知:Cu +2H2SO4(浓)CuSO4 + 2H2O + SO2↑)
(1) 分液漏斗中盛有浓H2SO4,点燃酒精灯前打开分液漏斗的活塞,浓H2SO4不能顺利流下,可能的原因是________________________________________________。
(2) 装置X的作用是贮存气体,X中广口瓶内应盛放的液体最好是 ;
① Na2CO3 溶液 ② 酸性高锰酸钾 ③ Na2SO3 溶液 ④ 饱和NaHSO3 溶液
(3) 装置Y中产生的现象是 ,请用方程式解释产生该现象的原因 。
(4) 装置Z中产生的现象是 ,请用简要文字解释产生该现象的原因 。(提示:硝酸具有强氧化性)
(5) 实验需要收集多瓶反应产生的气体,在更换集气瓶时,为了减少气体逸散到空气中,将图I中的B部分更换为图II所示装置,可以用a、b 集气瓶交替收集二氧化硫气体,请回答:
① 检查集气瓶b 是否漏气的方法是______________________________________________________。
② 若只用集气瓶a 收集气体,在装置气密性良好,并加入药品后,准备制备并收集二氧化硫气体,下一步的操作是 。
(1) 分液漏斗上口的塞子未打开(或漏斗未与大气相通或漏斗塞子的凹槽未与颈部的通气孔对准。(2分)
(2) ④ (2分)
(3) 溶液由红色褪为无色,SO2 + OH- = HSO3-或SO2 + 2OH-= SO32-+ H2O。 (4分)
(4) 产生白色沉淀,SO2被HNO3氧化产生SO42-,与Ba2+产生白色沉淀。(4分)
(5) ① 关闭K2,在烧杯中用水封住玻璃导管口,用手捂住集气瓶b,烧杯中导管口有气泡产生,松手后,导管内有一段液柱保持不降则气密性好。(2分)
② 打开K1,关闭K2,点燃酒精灯。(2分)
(本题共16分)某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:
[实验设计]
方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有: 。
方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:
①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒
a为___________,b为___________,c为___________,d为___________。(填序号)
[探究思考]实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色,那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢?
(1)甲同学查阅资料后,得到Fe(OH)2如下信息:
资料名称 | 物理性质描述 | 化学性质描述 |
《化学辞典》,顾翼东编,1989年版P637 | 白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体 | 与空气接触易被氧化,将细粉喷于空气中,则立即燃烧出火花 |
《大学普通化学(下册)》傅鹰著P637 | 白色沉淀 | 此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8 |
《普通化学教程》(下册)P788 | 白色 | 能强烈吸收O2,迅速变成棕色Fe(OH)3。这时作为氧化的中间产物为土绿色,其中含有Fe2+、Fe3+。 |
(2)乙同学依据配色原理:白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识,认为绿色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀,观察到沉淀由绿变白的趋势。
加热时,“方法一”中弹簧夹C应处于___________(填“打开”或“关闭”)状态,容器A中的反应须处于___________(填“停止”或“发生”)状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式_______________。
(3)欢迎你参加该研究小组的讨论,请提出一种在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,有助于对沉淀由“白”变“绿”的现象进行合理解释的实验设计新思路。 。