题目内容
明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料,明矾石的组成和明矾相似,此外还含有氧化铝和少量的氧化铁杂质。具体实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)操作1所用到的玻璃仪器的名称是____________。
(2)由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为 。
(3)请你写出验证溶液1中有NH4+的实验过程:_______________________________________________。
(4)实验室用Fe2O3与CO反应来制取单质Fe。
①请按气流由左到右的方向连接下列各装置,顺序为A→ 。
②检查装置A气密性的方法是 。
③在点燃B处的酒精灯前,应进行的操作是_______________________________________;④装置C的作用是________________。
(1)玻璃棒、烧杯和漏斗 (1分)
(2)由流程图可知试剂1应为NaOH溶液,故反应为AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3- (2分)
(3)取少量溶液1,加入浓NaOH溶液后加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明有NH4+ (其他合理答案也可) (2分)
(4) ①E→B→C→D (1分)
②将导气管插入水槽中,关闭弹簧夹a和活塞b,微热圆底烧瓶,导管口有气泡产生,撤去热源,导管中形成一段水柱 (2分)
③检查CO的纯度 (1分)
④除去CO中的CO2,有利于点燃CO (1分)
解析试题分析:(1)操作I为过滤,故用到的仪器为玻璃棒、烧杯和漏斗
(2) 由流程图可知试剂1应为NaOH溶液,故反应为AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO3-
(3)操作为:取少量溶液1,加入浓NaOH溶液后加热,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明有NH4+ (其他合理答案也可)
(4)① 由题上提供的装置图及进入B装置之前的CO必须纯净,CO尾气只能通过点燃,因含有CO2不易燃烧,故点燃之前应除去CO2故操作顺序为E→B→C→D
②检查装置气密性的方法为:将导气管插入水槽中,关闭弹簧夹a和活塞b,微热圆底烧瓶,导管口有气泡产生,撤去热源,导管中形成一段水柱
③不纯的CO燃烧容易爆炸,故检查CO的纯度
④除去CO中的CO2,有利于点燃CO
考点:考查物质的转化及性质,实验基本操作等相关知识。
高锰酸钾是一种重要的化学试剂,其溶液不很稳定,在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气,在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢,见光分解速度加快。
(1)酸性条件下高锰酸钾溶液分解的离子方程式 。
(2)请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na2C2O4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:
______MnO4— +______C2O42—+______H+=______Mn2++______CO2↑+____________
(3)某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程,将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中(温度相同,并不断振荡时),记录的现象如下表:
滴入高锰酸钾溶液的次序(每滴溶液的体积相同) | 高锰酸钾溶液紫色褪去的时间 |
先滴入第1滴 | 1min |
褪色后再滴入第2滴 | 15s |
褪色后再滴入第3滴 | 3s |
褪色后再滴入第4滴 | 1s |
请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因 。
(4)该学习小组在获取了上述经验和结论以后,用稳定的物质草酸钠Na2C2O4(相对分子质量134.0)来标定高锰酸钾溶液的浓度。他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液,每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定。
①高锰酸钾溶液应装在 (填下图中的仪器编号)。
②为了防止高锰酸钾在酸性条件下分解而造成误差,滴定时应注意的是 。
③若在实验过程中存在下列操作,其中会使所测KMnO4浓度偏低的是 。
A.未润洗盛放KMnO4的滴定管
B.滴定前尖嘴部分无气泡,滴定终点时出现气泡
C.定容时,俯视刻度线
D.锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
④当溶液呈微红色且半分钟内不褪色,消耗KMnO4溶液20.00mL(多次测定的平均值),则KMnO4溶液的浓度为 。
KMnO4溶液常用作氧化还原反应滴定的标准液其还原产物为Mn2+,由于KMnO4的强氧化性,它的溶液很容易被空气中或水中的某些少量还原性物质还原,生成难溶性物质MnO(OH)2,因此配制KMnO4标准溶液的操作如下所示:
①称取稍多于所需量的KMnO4固体溶于水中,将溶液加热并保持微沸1 h;②用微孔玻璃漏斗过滤除去难溶的MnO(OH)2;③过滤得到KMnO4溶液并贮存;④利用氧化还原滴定方法,在70~80 ℃条件下用基准试剂(纯度高、相对分子质量较大、稳定性较好的物质)溶液标定其浓度。
请回答下列问题:
(1)配制好的KMnO4溶液储存方法是 。准确量取一定体积的KMnO4溶液需要使用的仪器是____________。
(2)在下列物质中,用于标定KMnO4溶液的基准试剂最好选用________(填序号)。
A.H2C2O4·2H2O | B.FeSO4 | C.浓盐酸 | D.Na2SO3 |
(4)若用放置两周的KMnO4标准溶液去测定水样中Fe2+的含量,测得的浓度值将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。原因是 。KMnO4与Fe2+反应的离子方程式为 。
(15分)碱式碳酸铜的成分有多种,其化学式一般可表示为xCu(OH)2·yCuCO3。
(1)孔雀石呈绿色,是一种名贵的宝石,其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3。某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件,设计了如下实验:
实验1:将2.0mL 0.50 mol·L–1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL 0.50 mol·L–1的NaOH溶液和0.25 mol·L–1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合。
实验2:将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应。
实验记录如下:
表Ⅰ 表Ⅱ
编号 | V (Na2CO3)/mL | 沉淀情况 | | 编号 | 反应温度/℃ | 沉淀情况 |
1 | 2.8 | 多、蓝色 | | 1 | 40 | 多、蓝色 |
2 | 2.4 | 多、蓝色 | | 2 | 60 | 少、浅绿色 |
3 | 2.0 | 较多、绿色 | | 3 | 75 | 较多、绿色 |
4 | 1.6 | 较少、绿色 | | 4 | 80 | 较多、绿色(少量褐色) |
①实验室制取少许孔雀石,应该采用的最佳条件是 。
②80℃时,所制得的孔雀石有少量褐色物质的可能原因是 。
(2)实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成,利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验:
步骤1:检查装置的气密性,将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中。
步骤2:打开活塞K,鼓入空气,一段时间后关闭,称量相关装置的质量。
步骤3:加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4: (请补充该步操作内容)。
步骤5:称量相关装置的质量。
①装置A的作用是 ;若无装置E,则实验测定的x/y的值将 。(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②某同学在实验过程中采集了如下数据:
A.反应前玻璃管与样品的质量163.8g B.反应后玻璃管中残留固体质量56.0g
C.装置C实验后增重9.0g D.装置D实验后增重8.8g
为测定x/y的值,你认为可以选用上述所采集数据中的 (写出所有组合的字母代号)任一组即可进行计算,并根据你的计算结果,写出该样品组成的化学式 。
(1)下列实验操作或对实验事实的描述不正确的有 (填序号)。
A.用托盘天平称量17.55g氯化钠晶体 |
B.碳酸钠溶液保存在带玻璃塞的试剂瓶 |
C.用干燥的pH试纸测定新制氯水的pH |
D.使用容量瓶配制溶液时,俯视刻度线定容后浓度偏大 |
F.除去CO2气体中混有的少量HCl,可以将气体通入饱和碳酸氢钠溶液
(2)下图为中学化学实验中常见的实验装置
A B C
实验室常用装置A制备下表中气体,请将分液漏斗和圆底烧瓶中应装的化学试剂填写完整。
气体 | O2 | Cl2 | NH3 |
分液漏斗中试剂 | | | 浓氨水 |
圆底烧瓶中试剂 | | KMnO4 | |
可用B装置排液收集气体,气体应从该装置________(填“左”“右”)管口导进,倘若利用该装置收集Cl2,试剂瓶中盛放的试剂为 。
C装置用于处理多余气体对环境的污染,若利用该装置吸收Cl2,此时烧杯中发生反应的离子方程式为 。倘若该装置中仅仅盛放稀硫酸,通常不适合吸收氨气的原因是 ,若向烧杯中额外再加入一种液态有机物则可安全吸收氨气,这种有机物为 。
某研究性学习小组对用酸化的硝酸银溶液检验I-存在的合理性产生了兴趣,同学们根据变量控制思想进行如下方案设计并进行了实验探究:
[提出假设]
假设1:生成的AgI不溶于水,不能被HNO3氧化。
假设2:HNO3有氧化性,能将I-氧化成I2。
[设计实验方案,验证假设]
(1)甲同学向KI溶液中滴加硝酸化的AgNO3溶液并振荡,有黄色沉淀生成。验证了假设1成立。请写出有关化学方程式 。
(2)乙同学设计实验验证2,请帮他完成下表中内容。
实验步骤(不要求写具体操作过程) | 预期现象和结论 |
| 若溶液变蓝,假设2成立。 若溶液不变蓝,假设2不成立。 |
…… |
[结论与解释]
(3)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2成立,则丙同学由此得出的结论:硝酸酸化的AgNO3可以使I-沉淀,也能氧化I-。你同意丙同学的结论吗,并简述理由: 。
[思考与交流]
(3)研究性学习小组同学还想研究Fe3+能否氧化I-的问题,请你用两种方案来进行实验验证:
方案一:
方案二:
假设验证成立,请写出主要离子方程式 。
下列用水就能鉴别的一组物质是
A.苯、己烷、四氯化碳 | B.苯、乙醇、四氯化碳 |
C.硝基苯、乙醇、四氯化碳 | D.硝基苯、乙醇、乙酸 |
下列药品和装置合理且能完成相应实验的是
A.喷泉实验 |
B.实验室制取并收集氨气 |
C.制备氢氧化亚铁 |
D.验证苯中是否有碳碳双键 |