题目内容
5.请根据以下装置回答相关问题(1)图甲是一套进行过滤操作的装置,可以除去粗苯甲酸中所含的不溶性(或难溶于水的)杂质.
(2)利用图乙装置来证明醋酸、碳酸、苯酚酸性的相对强弱时,实验过程中,苯酚钠溶液中所出现的实验现象是溶液变浑浊.该实验中存在的缺陷是未除去CO2(填化学式下同)中可能混有的CH3COOH
(3)图丙是做乙醛的银镜反应前配制银氨溶液的实验操作图.配制过程中,试管内发生变化的现象是溶液先变浑浊(或产生大量白色沉淀),继续滴入氨水溶液又变澄清.配好银氨溶液后,向其中加入乙醛进行银镜反应时,为了获得良好的实验效果,对试管采用的加热方式是热水浴加热.乙醛发生银镜反应的化学方程式是CH3CHO+2Ag(NH3)2OH$\stackrel{水浴加热}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O.
分析 (1)由图甲可知为过滤装置,除去不溶性杂质;
(2)证明醋酸、碳酸、苯酚酸性的相对强弱,发生强酸制取弱酸的反应,试管中二氧化碳与苯酚钠反应生成苯酚沉淀,醋酸易挥发,据此分析;
(3)配制银氨溶液,氨水滴加到硝酸银溶液中,先生成白色沉淀,后沉淀恰好溶解,银镜反应在碱性条件下水浴加热发生,乙醛与银氨溶液反应生成乙酸铵、Ag、氨气和水.
解答 解:(1)由图甲可知为过滤装置,可以除去粗苯甲酸中所含的不溶性(或难溶于水的)杂质,故答案为:过滤;不溶性(或难溶于水的);
(2)证明醋酸、碳酸、苯酚酸性的相对强弱,发生强酸制取弱酸的反应,试管中二氧化碳与苯酚钠反应生成苯酚沉淀,实验现象是溶液变浑浊,醋酸易挥发,生成的二氧化碳中含有醋酸,该实验中存在的缺陷是未除去CO2中混有的CH3COOH,
故答案为:溶液变浑浊;CO2;CH3COOH;
(3)配制银氨溶液过程中,试管内发生变化的现象是溶液先变浑浊(或产生大量白色沉淀),继续滴入氨水溶液又变澄清.配好银氨溶液后,向其中加入乙醛进行银镜反应时,为了获得良好的实验效果,对试管采用的加热方式是热水浴加热.乙醛发生银镜反应的化学方程式是CH3CHO+2Ag(NH3)2OH$\stackrel{水浴加热}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O,
故答案为:溶液先变浑浊(或产生大量白色沉淀),继续滴入氨水溶液又变澄清;热水浴加热;CH3CHO+2Ag(NH3)2OH$\stackrel{水浴加热}{→}$CH3COONH4+2Ag↓+3NH3↑+H2O.
点评 本题考查性质实验的设计及实验装置的作用,为高频考点,把握物质的性质、实验原理、实验装置的作用为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验技能应用,题目难度不大.
| 实验 | 向试管中加入2ml溶液 | 实验现象 |
| 实验Ⅰ:0.5mol/LCuCl2溶液 | 15s:大量气泡且有红色物质析出 60s:反应进一步加快且反应剧烈放热,液体几乎沸腾 120s:铝片反应完,试管中析出大量蓬松的红色物质 | |
| 实验Ⅱ:0.5mol/LCuSO4溶液 | 15s 无明显现象 60s:铝片表面有极少气泡 120s:有少量气泡溢出,铝片边缘有很少红色物质生成 |
①实验Ⅰ中生成红色物质的离子方程式为:2Al+3Cu2+=2Al3++3Cu
②经检验实验Ⅰ中产生的气体为氢气,用离子方程式解释溶液中存在H+的原因:Cu2++2H2O?Cu(OH)2+2H+
③请写出60s后反应进一步加快可能的原因(写出两条)Cu和Al在酸性条件下形成原电池;反应放热,温度升高速率加快
(2)对实验Ⅱ进行研究
实验Ⅱ反应明显比实验Ⅰ缓慢,说明Al与不同的铜盐溶液反应呈现多样性,其原因可能有:
假设一:SO42-对Al与Cu2+的置换反应存在一定的抑制作用.
假设二:Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用
(3)为进一步研究上述假设,设计如下实验:
| 实验 | 向试管中加入2mL溶液 | 实验现象 |
| 实验Ⅲ:0.5mol/LCuCl2溶液+1g Na2SO4固体 | 加入 Na2SO4固体后速率几乎不变,仍有大量气泡产生,红色物质生成且剧烈放热,铝片反应完全,溶液沸腾 | |
| 实验Ⅳ:0.5mol/L CuCl2溶液+5g Na2SO4固体 | 加入Na2SO4固体后速率几乎不变,仍有大量气泡产生,红色物质生成且剧烈放热,铝片反应完全,溶液沸腾 | |
| 实验Ⅴ:0.5mol/LCuSO4溶液+0.02mol NaCl固体 | 未加入 NaCl固体前几乎没现象,加入后,铝片表面迅速产生大量气体和红色物质,溶液温度上升至沸腾,铝反应完全 | |
| 实验Ⅵ:0.5mol/LCuSO4溶液+0.02mol NH4Cl固体 | 未加入 NH4Cl固体前几乎没现象,加入后,铝片表面迅速产生大量气体和红色物质,溶液温度上升至沸腾,铝反应完全 |
其中,实验Ⅰ与实验Ⅲ、Ⅳ做对比,结论为:SO42-对Al与Cu2+的置换反应没有抑制作用
其中,实验Ⅱ与实验Ⅴ、Ⅵ做对比,结论为:Cl-对Al与Cu2+的置换反应存在促进作用
(4)请设计实验证明Cl-对Al与H+的反应同样起到相似的作用:用砂纸打磨后的铝片分别与H+浓度均为0.2mol/L的盐酸和硫酸反应,前者更剧烈.
| A. | 22 | B. | 26 | C. | 33 | D. | 35 |
| ① | ||||||
| ② | ③ | ④ | ||||
| ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ |
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是(填化学式).HNO3>H2CO3>H2SiO3或(H4SiO4)
(3)④、⑤、⑥的离子半径由大到小的顺序为(填元素符号)O2->Na+>Al3+.
(4)由①和④组成的元素质重比为1:8的化合物的电子式是
(5)⑥单质与⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为.2H2O+2Al+2OH-=2AlO2-+3H2↑.
| A. | ${\;}_{8}^{18}$O与${\;}_{8}^{16}$O是中子数相同 | B. | ${\;}_{8}^{18}$O与${\;}_{8}^{16}$O互为同位素 | ||
| C. | ${\;}_{8}^{18}$O和${\;}_{8}^{16}$O化学性质不相同 | D. | ${\;}_{8}^{18}$O和${\;}_{8}^{16}$O互为同素异形休 |
| 物质 | MgO | Al2O3 | MgCl2 | AlCl3 |
| 熔点/℃ | 2 852 | 2 072 | 714 | 190(2.5×105 Pa) |
| 沸点/℃ | 3 600 | 2 980 | 1 412 | 182.7 |
(1)工业上常用电解熔融MgCl2的方法生产金属镁,电解Al2O3与冰晶石熔融混合物的方法生产铝.为什么不用电解MgO的方法生产镁,也不用电解AlCl3的方法生产铝?MgO的熔点太高,电解MgO消耗能量多,经济效益低;AlCl3晶体为分子,在熔融状态不电离、不导电,不能被电解.
(2)设计可靠的实验证明MgCl2、AlCl3所属的晶体类型,其实验方法是将两种晶体加热到熔化状态,MgCl2能导电而AlCl3不能导电,故证明MgCl2为离子晶体,AlCl3为分子晶体.