题目内容

乙醛能与银氨溶液反应析出银。如果条件控制适当,析出的银会均匀地分布在试管壁上,形成光亮的银镜,这个反应又叫银镜反应。银镜的光亮程度与反应条件有关。某课外活动小组同学在课外活动中对乙醛的银镜反应进行了探究。
Ⅰ. 探究银镜反应的最佳实验条件部分实验数据如下表:

  实验变量
实验序号
银氨溶液
/mL
乙醛的量
/滴
水液温度/℃
反应混合液的PH
出现银镜时间/min
1
1
3
65
11
5
2
1
3
45
11
6.5
3
1
5
65
11
4
4
1
3
30
11
9
5
1
3
50
11
6
6
1
5
80
11
3
 
请回答下列问题:
(1)读表若只进行实验1和实验3,其探究目的是                            。
(2)推理当银氨溶液的量为1mL,乙醛的量为3滴,水浴温度为40℃,反应混合液pH为11时,出现银镜的时间是       ;要探索不同水浴温度下乙醛进行银镜反应的最佳条件,除了测量银镜出现的时间外,还需要比较不同条件下形成的银镜的                   。
(3)进一步实验 若还要探索银氨溶液的用量对出现银镜快慢的影响,如何进行实验?
                                                                         。
Ⅱ. 探究对废液的回收处理:
银氨溶液放久后会变成氮化银而引起爆炸,直接排放会污染环境,且造成银资源的浪费。通过查找资料,已知从银氨溶液中提取银的一种实验流程为:

操作④的方法是:把Ag2S和铁粉放到烧杯中加浓盐酸搅拌煮沸,使Ag2S变成银粉。反应的化学方程式为:Ag2S+Fe+2HCl2 Ag+ FeCl2+H2S↑。
(4)若获得的银粉中含有少量没有反应完的铁粉,除去铁的反应的离子方程式为:                                 ,需要用到的玻璃仪器有           (填编号)。

a      b        c       d        e      f        g
(5)操作④应在(填实验室设备名称)              中进行。
(6)要洗去试管壁上的银镜,采用的试剂是              (填名称)。

(17分)
(1)比较乙醛用量不同时生成银镜的时间(速度或质量均可)(2分)
(2)在6.5~9min之间;光亮程度(或亮度、外观、效果等合理均可给分)(各2分,共4分)
(3)保持其他的实验条件不变,改变银氨溶液的用量,测量生成银镜的时间(其它合理表述均可得分)(2分)
(4)Fe+2H+=Fe2++H2↑(2分) (其他合理答案也可给分,如Fe +2Fe3+=3Fe2+);
b  e  f(3分)
(5)通风橱(2分)
(6)硝酸(2分)

解析试题分析:(1)依题意,对比表中实验1和3,二者使用乙醛的量分别是3滴、5滴,其它条件保持不变,出现银镜时间分别为5min、4min,说明这组实验探究的目的是比较乙醛用量不同时生成银镜的时间(速度或质量);(2)依题意,实验4、2、5的探究目的是比较不同温度时生成银镜的时间(速度或质量),30℃、45℃、50℃出现银镜的时间分别为9min、6.5min、6min,由于30℃<40℃<45℃,则40℃出现银镜的时间应该介于30℃、45℃出现银镜的时间之间,即在6.5min ~9min之间;出现银镜的时间表示化学反应速率的快慢,最佳反应条件还应包括形成的银镜的光亮程度或亮度、外观、效果等;(3)根据控制变量设计实验方案的原则,应保持其他的实验条件不变,改变银氨溶液的用量,测量生成银镜的时间,以探究银氨溶液的用量对出现银镜快慢的影响;(4)由金属活动性顺序表可知,Fe>H2>Ag,则铁粉与非氧化性酸能发生置换反应,生成亚铁盐溶液、放出氢气,而银不溶于非氧化性,因此选择过量的稀盐酸除去银粉中混有的少量铁粉,即Fe+2H+=Fe2++H2↑,充分反应后过滤、洗涤得到的沉淀就是不含铁的银;溶解、过滤常常需要使用的仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒,故bef正确;(5)铁粉还原硫化银时,由于Ag2S+Fe+2HCl2 Ag+ FeCl2+H2S↑,反应放出的硫化氢气体有毒,因此该过程需要在通风橱中进行,多余的尾气需要用废碱液吸收处理,不能直接排入空气,以免污染环境;(6)银不溶于非氧化酸,实验室常用稀硝酸或浓硝酸氧化银,即3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O或Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O。
考点:考查探究实验和综合实验,涉及对比实验探究的目的、温度对反应速率的影响、设计浓度影响反应速率的方案、混合物的分离与提纯、离子方程式、仪器的使用、有毒尾气的处理、仪器的洗涤等。

练习册系列答案
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(15分)高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水,120 ℃开始分解,常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备:2CuCl2+2Na2CO3+H2O===Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaCl;Cu2(OH)2CO3+4HClO4+9H2O===2Cu(ClO4)2·6H2O+CO2↑。HClO4是易挥发的发烟液体,温度高于130 ℃易爆炸。下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 mol·L-1):

金属离子
开始沉淀
沉淀完全
Fe3+
1.1
3.2
Fe2+
5.8
8.8
Cu2+
4.7
6.7
 
(1) 将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细,加入适量的沸水,搅拌,加热成蓝棕色溶液。静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀。
① 把反应物研细的目的是____________________。
② 检验沉淀是否洗涤干净,应选用试剂是________。
(2) 向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌,适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。
① 大量的白雾的成分是________(填化学式)。
② 适度加热但温度不能过高的原因是____。
(3) 25 ℃时,若调节溶液pH=3,则溶液中的Fe3+的物质的量浓度为________。(已知25 ℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39)
(4) 某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2+)制备纯净的无水氯化铜固体。请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂:蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水):① 将粗CuCl2固体溶于蒸馏水,滴入少量的稀盐酸;② ________,过滤;③ 将滤液________,得到CuCl2·2H2O晶体;④ 将________,得到无水氯化铜固体。

三氧化二铁和氧化亚铜是红色粉末,常作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末是Fc2O3、Cu2O或二者的混合物。探究过程如下:
查阅资料知:Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
提出假设:假设l:红色粉末是Fc2O3   假设2:红色粉末是Cu2O
假设3:红色粉末是Fc2O3和Cu2O的混合物
设计实验:取少量粉末放人足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN溶液。
(1)若假设1成立,则实验现象是__            。
(2)若滴入 KSCN溶液后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法合理吗?____。筒述你的理由             .
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加KSCN溶液时溶液不变红色,则证明原固体粉末是Fc2O3,和Cu2O的混合物,则其质量比为____,写出其中发生的氧化还原反应的离子方程式          。探究延伸:经实验分析,确定红色粉末为Fc2O3,和Cu2O的混合物。
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(5)实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O)。经查阅资料得知在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe3+、Fe2+分别生成沉淀的pH如下:

物 质
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
 
实验室有下列试剂可供选择: A.氯水  B.H2O2  C.NaOH     D.Cu2(OH)2CO3
实验小组设计如下实验方案:

试回答:①试剂1为___        _,试剂2为           (填字母)。
②固体X的化学式为____,③操作I为_          。

资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
(1)提出假设
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为                。
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3。
猜测3:白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:

实验序号
实验
实验现象
结论
实验Ⅱ
将实验I中收集到的气体点燃
能安静燃烧、产生淡蓝色火焰
气体成分为
_? _         
实验Ⅲ
取实验I中的白色不溶物,洗涤,
加入足量?              
 
?                
白色不溶物可能含有MgCO3
实验Ⅳ
取实验I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液
产生白色沉淀
溶液中存在
④        离子
 
(3)为进一步确定实验I的产物,设计定量实验方案,如图所示:

称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g,装置B增重8.8 g,试确定白色不溶物的化学式                    。
(4)用必要的语言文字叙述并结合方程式说明为什么碳酸氢钠溶液能和镁反应生成氢气?

在高温时硫铁矿(主要成分FeS2)和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫(假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应)。某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究:
【实验一】测定硫元素的含量
I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略)。A中的试剂是双氧水,将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。

II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:

【实验二】测定铁元素的含量
III.测定铁元素含量的实验步骤如下:
①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体,过滤,得到滤液A;
②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
③将滤液B稀释为250 mL;
④取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体
积的平均值为V mL。
请根据以上实验,回答下列问题:
(1)I中装置C中盛装的试剂是_          ;E瓶的作用是_          。
(2)11中加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式为____。
(3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,
还必须要用到的是_          ;④中盛装KMnO3溶液的仪器是_          。
(4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失,则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_          。(用含m1和m2的代数式表示);铁元素的质量分数为____。(用含m1、c、v的代数式表示)

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