某化学兴趣小组通过在实验室中模拟甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的过程.其设计的模拟装置如下(1)B装置有三种功能:①干燥气体,②均匀混合气体,③ (2)设V(Cl2)/V(CH4)=x.若理论上欲获得最多的氯化氢.则x值应≥ (3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末.其作用是 .(4)反应开始后.在C装置中的主要现象为 .在C装置中.经过一段时间的强光照射. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

某化学兴趣小组通过在实验室中模拟甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的过程，其设计的模拟装置如下

（1）B装置有三种功能：①干燥气体；②均匀混合气体；③
（2）设V(Cl₂)/V(CH₄)=x，若理论上欲获得最多的氯化氢，则x值应≥
（3）D装置的石棉中均匀混有KI粉末，其作用是                           。
（4）反应开始后，在C装置中的主要现象为                                  。
在C装置中，经过一段时间的强光照射，发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生，写出置换出黑色小颗粒的化学方程式                              。
（5）E装置中干燥管的作用是                                      。
E装置中除盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为        。

A．水洗分液法

B．蒸馏法

C．过滤法

D．结晶法

（6）该实验装置存在明显的缺陷是。

（1）控制气流速度(2分) （2）4(2分)
（3）吸收过量的氯气(2分)
（4）硬质玻璃管内壁出现油滴(2分)
CH₄+2Cl₂→ C+4HCl (2分)
（5）防止倒吸(2分)，A (2分) ,
（6）没有进行尾气处理(2分)

略

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下述实验中，不能达到预期目的的是（）

甲酸为不溶于水易溶于乙醇的无色晶体，苯酚常温下能溶于水，易溶于酒精。酸性强弱为：盐酸>苯甲酸>碳酸>苯酚>碳酸氢钠。现有苯甲酸、苯酚一起溶于乙醇所得的混合液，设计一个简单的实验方案，把这三种物质分离为各自的纯净物。按分离的先后顺序的多种可能方案：
方案一：按酸性由弱到强顺序分离
方案二：按酸性由强到弱顺序分离；
……
供选择试剂：①10%氢氧化钠溶液②37%盐酸③Na₂CO₃溶液④NaHCO₃溶液⑤大理石⑥KMnO₄溶液⑦生石灰⑧10%H₂SO₄
（1）甲同学按实验方案一进行，请填写相关内容。

实验步骤	写出相应的离子方程式
①取试样加入足量10%的NaOH溶液，充分振荡后再将反应混合物倒入蒸馏烧瓶中蒸馏得到乙醇、水的混合物和产品A	①OH^-+C₆H₅-OH→C₆H₅O^-+H₂O ②
②向步骤①的馏分中加入足量的生石灰，再次蒸馏浓缩，蒸气冷凝后得乙醇。	CaO+H₂O=Ca(OH)₂
③向产品A中通入足量CO₂，静置后分液得和溶液B。
④再向溶液B中加入足量、静置、过滤后可得苯甲酸。

（2）方案一中需要蒸馏操作，该操作需要的仪器除了铁架台、酒精灯、石棉网、接液管、锥形瓶和连接导管、橡胶塞外还要有。
（3）方案一需要制取CO₂应选用下述哪种装置（填符号），该装置检验气密性的方法是。

（14分）Br₂和Fe³⁺的水溶液浓度较小时均呈现黄色，二者都具有较强的氧化性。某化学兴趣小组拟通过探究实验来比较二者氧化性的强弱。
实验操作：向足量的硫酸亚铁溶液中加入少量浓溴水，振荡。
实验现象：溶液由浅绿色变为黄色。
（1）提出假设：
甲同学认为氧化性：Br₂＞Fe³⁺，则反应的离子方程式为；
乙同学认为氧化性：Fe³⁺＞Br₂，则使溶液呈黄色的物质是（填化学式）。
（2）通过进一步实验可以检验甲和乙的结论谁对谁错，下列是设计的一些实验方案和预测：

方案	实验操作	预期现象及结论
1	取少量黄色溶液，加入NaOH溶液	若生成红褐色沉淀，则甲正确
2	取少量黄色溶液，加入淀粉KI溶液	若溶液变蓝色，则乙正确
3	取少量黄色溶液，加入苯溶液，振荡后静置	若上层溶液呈橙红色，则正确

①方案1是否合理（填“是”或“否”）。
②方案2中，由于存在反应

（用离子方程式表示），
所以预测结论不正确。
③请另外设计一个合理方案，证明已经发生反应。将有关内容填入下表。

实验操作	预期现象及结论

易拉罐主要为铝合金，其中以铝铁合金和铝镁合金最为常见。现取几小块易拉罐碎片进行下列实验，其中实验方案与现象、结论正确的是

序号	实验方案	现象、结论
A	加入盐酸	产生无色气体，含铝、铁、镁三种元素
B	加入NaOH 溶液	有无色气体产生，含有铝元素
C	加入盐酸后，所得溶液中再加入少量NaOH溶液	产生白色沉淀，含有镁元素
D	加入KSCN 溶液	溶液呈血红色，含有铁元素

（18分）某研究性学习小组在CO还原Fe₂O₃的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X，他们认为X不一定是Fe，若温度不均时会生成Fe₃O₄，也能被磁铁吸引。为了探究X的组成，他们进行了如下实验。
I、定性检验

实验编号	实验操作	实验现象
①	取少量黑色粉末X放入试管1中，注入浓盐酸，微热	黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色，有少量气泡产生
②	另取少量黑色粉末X放入试管2中，注入足量硫酸铜溶液，振荡，静置	有极少量红色物质析出，仍有较多黑色固体未溶解

由上述实验现象推断，黑色粉末X的成分是。
II定量测定

⑴操作Z的名称是。
下列仪器中，在灼烧沉淀时必须用到的是 (填字母)。

A            B            C            D          E            F
⑵写出溶液Y中滴加H₂O₂溶液时发生反应的离子方程式                            。
⑶将沉淀物加热，并置于干燥器中冷却至室温，用托盘天平称量其质量为b₁g，再次加热并冷却至室温称量其质量为b₂g，若b₁—b₂ = 0.3g，则接下来还应进行的操作是

                           。
⑷有同学认为：上述流程若不加入H₂O₂，其它步骤不变，只要在空气中充分放置仍可达到目的。他的理由是                                        。（用化学方程式表示）
⑸通过以上数据，得出2.376g黑色粉末中各成分的物质的量为                    。

（5分）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
（4）学习小组在进行实验后发现该实验装置存在着一明显的缺陷，请给出一种简单的消除此缺陷的措施                                 。

某活动小组设计了以下实验，其实验目的是观察两份完全相同的铁粉与铝粉的混合物分别与足量盐酸和NaOH溶液反应的删程；测定部分数据对混合物的成分进行定量分析。

请回答：
（1）碱石灰的作用是         。
（2）下列操作进行的顺序由先到后的是         （填序号）。
①同时打开A、B中分液漏斗的活塞，分别加人足量试剂
②检查装置的气密性   ③点燃酒精灯
④装入药品   ⑤熄灭酒精灯
⑥同时关闭A、B中分液漏斗的活塞
（3）写出B装置中发生反应的离子方程式：                   。
（4）写出装置A、B中实验现象的不同点                   。
（5）该装置不够完善，还需增加的装置为                   。
（6）已知反应前金属混合物的质量，发生反应后测定混合物成分的最简单方法是         。
（7）若混合金属中铁与铝的质量比为28：27，则充分反应后，A和B两烧瓶中转移电子总数之比为                   。

（14分）某课外兴趣小组的同学向Na₂SiO₃溶液中滴加盐酸，预计会生成H₂SiO₃胶体，用激光笔照射会出现“丁达尔现象”。但令人意想不到的是，试管中在出现硅酸胶体的同时也出现了大量气泡，为什么会出现这种现象呢？甲乙两同学进行了大胆的推测。
甲同学推测是生成了硅酸胶体，造成HCl在溶液中的溶解度变小，最终从溶液中逸出；
乙同学咨询了实验员得知这瓶Na₂SiO₃溶液已经放置很长一段时间，他推测溶液可能已经变质，故导致以上现象的出现。
（1）请设计一个最简单的实验验证甲同学的推测是否正确：                    ；
（2）乙同学取这瓶久置的硅酸钠溶液，用激光笔照射，发现有光柱出现，说明在这瓶硅酸钠溶液中已经有             胶体生成。推测产生的气体可能是         ，然后乙同学又做了两个实验进行验证：
I取少量该瓶溶液，向其中滴加         ，并检验产生的气体。请写出检验该气体的常用方法：                                ；
II取硅酸钠固体，配成饱和溶液，现配现用，滴入盐酸，观察现象；
通过以上实验，证明了乙同学观点，请写出所对应的化学反应方程式：
                     、                    ；
该小组同学还发现按教材所述的操作方法和条件制备硅酸胶体，有时需要很长时间才能使溶胶慢慢凝聚，甚至不易形成凝胶，效果很不理想。因此，该组同学又对实验条件和操作进行探究，相关实验数据如下表：

	硅酸钠溶液浓度	盐酸浓度	试剂加入顺序	出现凝胶时间（s）
实验1	饱和溶液	1：2（盐酸和水体积比，下同）	将Na₂SiO₃溶液滴加到稀盐酸中	21
实验2	稀溶液（1体积饱和溶液和3体积水混合）	1：2	将稀盐酸滴加到Na₂SiO₃溶液中	38
实验3	饱和溶液	1：4	将Na₂SiO₃溶液滴加到稀盐酸中	10
实验4	稀溶液（1体积饱和溶液和3体积水混合）	1：4	将稀盐酸滴加到Na₂SiO₃溶液中	50

该组部分同学通过实验得出结论：使用饱和Na₂SiO₃溶液和稀盐酸，将Na₂SiO₃溶液滴加到稀盐酸中效果较好。但该组另外一部分同学认为基于限定的条件，该探究实验设计组数不够，不能保证结论的准确性，要使实验具有说服力至少要做组实验。