化学实验是实现科学探究的重要途径。请将下列有关实验的问题填写完整。
(1)下图是探究氯气性质的部分实验装置。实验室可用浓盐酸与二氧化锰共热来制取氯气,同时生成二氯化猛(MnC12)和水,该反应的化学方程式为 ;实验时,A装置中的KI淀粉试纸变蓝色,其原因是 ;B装置中可观察到的现象是 ;C装置中NaOH溶液的作用是 ,有关反应的离子方程式为 。![]()
(2)某研究性学习小组的同学用以下仪器组合的装置制取氨气,并探究氨气与氧化铜反应的性
质(已知:2NH3+3CuON2+3H2O+3Cu)。![]()

请从上图中选用所需的仪器组成一套装置制取氨气,并使氨气与氧化铜反应,同时证明该反应有水生成。下表是按仪器的连接顺序由上至下依次填写的,请将该表补充填写完整。
| 选用的仪器(填字母) | 加入的试剂 | 作用 |
| | | 反应器(或发生气体) |
| C | | |
| | 氧化铜 | 使氨气与氧化铜反应 |
| | | |
(15分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为: : ;
为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置 。![]()
(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。
已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题:
如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。①方案1中的B仪器名称是 。
②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。
③方案2中甲物质可选用的是 。
| A.CaO | B.NaOH | C.CuCO3 | D.Cu2(OH)2CO3 E、Fe2(SO4)3 |
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5g。
请回答下列问题:
⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是 ,
⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为 。
(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 |
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。 | |
(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 。
维生素C对维持人体正常生理功能有重要作用,其分子式是C6H8O6 ,水溶液呈酸性,高温或较长时间受热易损耗。许多新鲜水果、蔬菜、乳制品中都含有丰富的维生素
C,例如:新鲜橙果中的橙汁液中含维生素C浓度在500 mg·L-1左右。
某化学兴趣小组对标有“纯天然鲜橙原汁”的某市售橙汁中维生素C的含量进行了测定,请填写如下相关空白:
实验目的:测定市售××牌软包装纯天然鲜橙原汁饮料中维生素C的含量。
实验原理:C6H8O6 + I2 → C6H6O6 + 2 H+ + 2 I-。
实验用品和试剂:
部分可能用到的仪器如下:
A B
C
试剂:浓度为1.50×10-4mol·L-1的标准碘(水)溶液,指示剂,蒸馏水等。
实验过程:
(1)洗涤仪器,检查是否漏液,用标准液润洗后装好标准液待用。在此步操作中,需用蒸馏水洗涤并需用标准液润洗的仪器有 (从上述A、B、C仪器中选择,填编号)。
(2)打开一袋橙汁包,目测:颜色——橙黄色,澄清度——好。准确量取20.00mL该汁液加入烧杯中溶解,并用100 mL (填仪器名称)定容配成100 mL稀橙汁。取洁净的 (从上述A、B、C仪器中选择,填编号),用上述稀橙汁润洗2~3次,并用该仪器取25.00mL稀橙汁入 中(从上述A、B、C仪器中选择,填编号),再加入约10mL蒸馏水充分摇匀,然后向其中加入2滴指示剂,应加指示剂的名称是 溶液。
(3)用左手操作滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视 。滴定至终点时的现象是
。
(4)重复上述实验。
(5)数据记录和处理:
| 实验次数 | 稀橙汁体积(mL) | 滴定用标准碘(水)溶液(mL) |
| 1 | 25.00 | 23.10 |
| 2 | 25.00 | 23.00 |
| 3 | 25.00 | 22.90 |
(6)假定该小组成员滴定终点时读数皆为俯视读数,则测定结果 (选填“偏高”或“偏低”或“无影响”)
(15分)某研究性学习小组设计实验探究铝等金属的性质:将铝片(不除氧化膜)投入浓氯化铜溶液中,铝表面很快出现一层海绵状暗红色物质,接下来铝片上产生大量气泡。触摸容器知溶液温度迅速上升,收集气体,检验其具有可燃性。若用同样的铝片投入同浓度的硫酸铜溶液中,在短时间内铝片无明显变化。
⑴铝与氯化铜溶液能迅速反应,而与同浓度的硫酸铜溶液在短时间内不反应的原因可能是 。
A.氯化铜溶液酸性比同浓度的硫酸铜溶液酸性强
B.硫酸铜水解生成硫酸使铝钝化
C.氯离子能破坏氧化铝表面薄膜,而硫酸根离子不能
D.生成氯化铝溶于水,而生成硫酸铝不溶于水
请设计一个简单实验验证你的选择: 。
⑵铝片表面出现的暗红色物质的过程中发生的离子反应方程式是 。用离子方程式解释产生气泡的原因: 。
⑶放出的气体是 ,请从有关物质的浓度、能量、是否有电化学作用等分析开始阶段产生气体的速率不断加快的原因是 。(写出一点即可)
⑷某同学通过一定的实验操作,也能使铝片与硫酸铜溶液反应加快,他采取的措施可能是 。
A.用砂纸擦去铝片表面的氧化膜后投入硫酸铜溶液中
B.把铝片投入热氢氧化钠溶液中一段时间后,取出洗涤,再投入硫酸铜溶液中
C.向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液,再投入铝片
D.在铝片上捆上几枚铜钉后投入同浓度的硫酸铜溶液中
⑸除去氧化铝的铝片与铜片为电极,在X电解质溶液中构成原电池,列表如下:
| 选项 | 铝电极 | 电解质 | 负极反应 | 正极反应 |
| A | 正极 | NaOH | Al-3e-=Al3+ | 2H2O+2e-=2OH-+H2↑ |
| B | 负极 | 稀盐酸 | 2Al-6e-=2Al3+ | 6H++6e-=3H2↑ |
| C | 正极 | 浓硝酸 | Cu-2e--=Cu2+ | 2NO3-+4H+-4e-=2NO2↑+2H2O |
| D | 负极 | 稀硝酸 | Cu-2e-=Cu2+ | 2NO3-+8H+=2NO↑+4H2O+6e- |