题目内容
(14分)
某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素,将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部,塞上瓶塞(如图1)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液,同时测量容器中的压强变化。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格):
| 编号 | 实验目的 | 碳粉/g | 铁粉/g | 醋酸/% |
| ① | 为以下实验作参照 | 0.5 | 2.0 | 90.0 |
| ② | 醋酸浓度的影响 | 0.5 | | 36.0 |
| ③ | | 0.2 | 2.0 | 90.0 |
(3)该小组对图2中0~t1时压强变大的原因提出了如下假设,请你完成假设二:
假设一:发生析氢腐蚀产生了气体;
假设二: ;
……
(4)为验证假设一,某同学设计了检验收集的气体中是否含有H2的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一,写出实验步骤和结论。
| 实验步骤和结论(不要求写具体操作过程): |
(1)②2.0 ③碳粉含量的影响
(2)吸氧腐蚀
还原反应 2H2O+O2+4e-=4OH- (或4H++O2+4e-=2H2O)
(3)反应放热,温度升高,体积膨胀
(4)实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)
①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、出导管)
②通入氩气排净瓶内空气;
③滴入醋酸溶液,同时测量瓶内压强变化(也可测温度变化,检验Fe2+等)。
如果瓶内压强增大,假设一成立。否则假设一不成立。
(本题属于开放性试题,合理答案均给分)
解析试题分析:(1)探究影响化学反应速率,每次只能改变一个变量,故有②中铁的量不变,为2.0g;③中改变了碳粉的质量,故为探究碳粉的量对速率的影响。
(2)压强与气体的物质的量成正比,从图中可以看出,气体的量开始增加,后减少,故为吸氧腐蚀;活泼金属做负极,故碳为正极,发生还原反应。
(3)从体积的影响因素着手,温度升高,体积增大
(4)基于假设一,可知,产生氢气,发送那些变化,从变化入手考虑
考点:实验设计与探究,影响化学反应速率的因素。
下图所示的实验,能达到实验目的的是
| A | B | C | D |
| 验证化学能转化为电能 | 验证温度对平衡移动的影响 | 验证铁发生析氢腐蚀 | 验证非金属性Cl> C > Si |
下列图示实验合理的是![]()
| A.图1为证明非金属性强弱:S>C>Si | B.图2为制备少量氧气 |
| C.图3为配制一定浓度硫酸溶液 | D.图4制备并收集少量NO2气体 |
下列实验能达到目的的是
| A.用锌与稀硝酸制备H2 |
| B.用酸性KMnO4溶液鉴别1-戊烯和甲苯 |
| C.用丁达尔效应鉴别鸡蛋白溶液和食盐水 |
| D.用水来除去NO2中少量的NO |
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:![]()
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O2
8Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O3
2NaAlO2 + CO2↑;③Cr2O72-+ H2O![]()
2CrO42- + 2H+
根据题意回答下列问题:
(1)固体X中主要含有_________(填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用__________(填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是_________________________________。
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、 、过滤、_______、干燥。
(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作Ⅲ发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7+2KCl →K2Cr2O7↓+2NaCl。
| 物质 | 溶解度/(g/100g水) | ||
| 0°C | 40°C | 80°C | |
| KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
| NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
| K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
| Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
该反应在溶液中能发生的理由是_______________。
(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品,加入过量______(填写试剂)、溶解、过滤、再______(填写试剂)、灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g 。计算样品中氢氧化铝的质量分数为_________(用含m、n的代数式表示)。
(1)某学习小组利用下图装置制取氯气并探究其性质。![]()
①甲装置中反应的化学方程式是 ;
②证明乙装置中FeCl2溶液与Cl2发生了反应的实验方法是(只注明试剂、现象) ;
③丙装置中通入少量Cl2,可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸,则丙中反应的化学方程式是 。
(2)有一瓶长期放置的漂白粉,请利用以下仪器和试剂,完成该漂白粉成份的探究。
试管、胶头滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、1mol·L-1盐酸、品红溶液、新制澄清石灰水。
【提出假设】假设一:该漂白粉未变质,含CaCl2、Ca(ClO)2;
假设二:该漂白粉全部变质,含 ;
假设三:该漂白粉部分变质,含CaCl2、Ca(ClO)2、CaCO3 。
【进行实验】在答题卡上完成下表(不必检验Ca2+、Cl-):
| 实验步骤 | 预期现象和结论 | |
| ① | 用A试管取少量澄清石灰水备用,用B试管取少量样品,再向B试管 | 若无气体放出且澄清石灰水未见浑浊,则假设一成立; |
| ② | | |
(14分)
某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:![]()
(1) ①检查气体发生装置A的气密性的操作是:____________
②整套实验装置存在一处明显不足,请指出_____________.
(2) 用改正后的装置进行实验.实验过程如下:
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯 | D装置中:溶液变红 E装置中:水层溶液变黄振荡后CCl4层无明显变化 | Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为: ______________________ |
D装置中:红色慢慢褪去。E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐加深最后变成红色。为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
| Ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似.氧化性:Cl2>(SCN)2. Ⅱ.Cl2和Br2反应生成BrCl,它呈红色(略带黄色),沸点为5℃,与水发生水解反应. Ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水. |
② 欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生.请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因_______________________________________________
③将少量BrCl通入到碘化钾溶液中,该反应的化学方程式为:___________________