1、实验题 氯气和氨气在常温下混合即可发生反应。某兴趣小组同学为探究纯净、干燥的氯气与氨气的反应,设计了如下装置
请回答
(1)装置F中发生反应的离子方程式是_______________________;
(2)装置D中盛放的试剂是____________,其作用是________________________;
(3)装置C中有白烟产生,试写出反应的化学方程式________________________;
(4)若从装置C的G处逸出的尾气中含有少量Cl2,为防止其污染环境,可将尾气通过盛有___________的洗气瓶。
参考答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)浓硫酸;干燥氯气
(3)8NH3+3Cl2==N2+6NH4Cl(或2NH3+3Cl2==N2+6HCl、NH3+HCl== NH4Cl)
(4)氢氧化钠溶液
本题解析:
本题难度:一般
2、实验题 某研究性学习小组为了探究合成氨的原理,设计了下列实验装置。下图中A是简易的氢气发生器,B是圆底烧瓶,C是装有干燥剂的U形管,a是旋转活塞,D是装有还原铁粉的反应管,E是装有酚酞试液的烧杯。
实验前先检查装置的气密性。实验开始时,先关闭活塞a,并取下烧瓶B;向A中加入一定量的适当浓度的盐酸,使之产生氢气。经必要的操作后,在导管出口处点燃氢气,然后如上图所示装上烧瓶B,塞紧瓶塞,氢气在烧瓶中继续燃烧,用酒精灯加热反应管D中的还原铁粉,待B中氢气的火焰熄灭后,打开活塞a,气体通过反应管D进入烧杯E中。
(1)实验前,如何检查装置的气密性?__________________________
(2)点燃氢气前必须进行________操作,进行该操作的方法是_______________。
(3)写出A中反应的离子方程式:_______________; B、D中发生反应的化学方程式:B:________________________; D:_______________________。
(4)C中干燥剂的名称是__________,该干燥剂的作用是__________。
(5)E中的实验现象是_______________,原因是(用电离方程式进行回答)_______________。
(6)工业生产上合成氨一般选择的压强是20MPa~50MPa,其原因是_______________。
参考答案:(1)在A中放入少量水,使水面刚好浸没漏斗下端,打开旋塞a,在B底部稍加热,若在A中漏斗颈内水面上升,且E中导管口有气泡逸出,停止加热后E中导管有水柱上升,表示装置不漏气(也可关闭活塞a,用同样的方法分别在烧瓶B底部和反应管D下部稍加热,检查活塞前后两部分装置是否漏气)
(2)检验氢气的纯度;用排水法收集一试管氢气,用拇指堵住试管口,移近火焰,产生轻轻的“噗”的一声(或没有尖锐的爆鸣声),表示氢气纯度合格,可以收集和点燃
(3)Zn +2H+==Zn2++H2↑;2H2+O22H2O;N2+3H22NH3
(4)碱石灰(或生石灰、氢氧化钠固体);吸收气体中少量的水蒸气和盐酸酸雾
(5)酚酞试液变红;NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-
(6)由于合成氨的反应是一气体积缩小的可逆反应,增大压强,既有利加快反应速率,又有利于氨的合成,实际生产中,压强越大,需要的动力越大,对材料的强度要求更高,从而会降低综合经济效益,因而选20MPa~50MPa
本题解析:
本题难度:一般
3、实验题 (10分)某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。甲同学认为沉淀可能是CuCO3;乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)2;
丙同学认为沉淀可能是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。(查阅资料知:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)
Ⅰ.(1)乙同学的观点,你认为其原理是(用离子方程式表示):?。
(2)在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥,检验沉淀是否洗涤干净的方法是?。
Ⅱ.请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。
(3)B装置中试剂的化学式是?,C装置中试剂的名称是?。
(4)能证明乙同学观点正确的预期实验现象是?。
(5)若丙同学的观点正确,用上述装置通过B、C中质量的增加来定量测定沉淀的组成,该装置存在的主要缺点是?(任答1条即可)。
参考答案:(1) Cu2++ CO32-+H2O= Cu(OH)2 ↓+CO2↑
(2)取最后一次洗涤液(或上层清液),滴加BaCl2(或硝酸钡)溶液,无沉淀生成,说明已洗净。? (3)CuSO4、澄清石灰水?(各1分)
(4)B中无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水不变浑浊
(5) 实验结束后装置中残留的气体不能被吸收;装置中原有的空气有影响;石灰水可能会吸收空气中的CO2。(其它每空2分)
本题解析:(1)乙同学的观点,是考虑到了CO32-的水解,所以离子方程式为
Cu2++ CO32-+H2O= Cu(OH)2 ↓+CO2↑
(2)洗涤干净的标准是没有含有SO42-,故可以加入钡盐来检验,规范做法是取最后一次洗涤液(或上层清液),滴加BaCl2(或硝酸钡)溶液,无沉淀生成,说明已洗净。
(3)该装置一是为了检验是否有水生成,另一是检验是否有CO2。若有水生成,说明是Cu(OH)2,若有CO2生成,说明是CuCO3。故B装置是一个干燥装置,来检验是否有水生成,为了使现象明显,故可以采用无水硫酸铜,化学式为CuSO4,C装置是为了检验是否有二氧化碳生成,故是澄清石灰水。
(4)乙同学的观点是生成Cu(OH)2,故沉淀加热后会生成水,故B装置变蓝,C装置没明显变化
(5)该装置没有排除装置原有的空气,也没有一个收集多余气体的装置,也没消除空气对澄清石灰水的影响
点评:此题考核了实验探究的步骤,从猜想到验证,学生要充分理解题中所给装置的用途。
本题难度:一般
4、填空题 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2.0mL0.50mol?L-1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL0.50mol?L-1的NaOH溶液和0.25mol?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:
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)
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表Ⅰ表Ⅱ
①实验室制取少许孔雀石,应该采用的条件是______.
②80℃时,所制得的孔雀石有少量褐色物质的原因是______.
(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:______.
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)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______.
参考答案:(1)①由表中数据,0.25mol?L-1的碳酸钠溶液2mL时生成的碱式碳酸铜最多,此时n[Cu(NO3)2]:n(Na2CO3)=2:1;当温度在75℃,生成的碱式碳酸铜最佳,
故答案为:n[Cu(NO3)2]:n(Na2CO3)=2:1、75℃;
②温度较高,氢氧化铜分解生成了氧化铜,所制得的孔雀石有少量褐色物质是氧化铜,
故答案为:Cu(OH)2受热分解为CuO;
(2)步骤4反应完毕后,需要继续通空气,让装置冷却,
故答案为:继续通一段时间空气至装置冷却;
①装置A碱石灰是干燥剂,可吸收空气中的水分,同时还能吸收空气中的二氧化碳,防止对装置CD增重的数据造成影响,装置E的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置,D装置是吸收生成的二氧化碳的,C装置是吸收生成的水的,如果没有装置E,会使D装置质量增重偏大,即生成的二氧化碳质量偏大,则x/y的值会偏小
故答案为:除去空气中的CO2和H2O;偏小;
②碱式碳酸铜分解的化学方程xCu(OH)2?yCuCO3△.(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑要测定xy的值,可以测定生成的水和二氧化碳的质量,即测定C装置增重的质量和D装置增重的质量.故可选CD,
xCu(OH)2?yCuCO3△.(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑
18x 44y
9g 8.8g
18x9g=44x8.8g
xy=52,
若测出反应后玻璃管中样品的质量以及装置C增重的质量,即已知方程式中氧化铜和水的质量关系,可求出xy的值;故可选BC
xCu(OH)2?yCuCO3△.(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑
(x+y)×80 18x
56g9g
(x+y)×8056=18x9
xy=52,
同样若已知反应后玻璃管中样品的质量以及装置C增重的质量,即已知方程式中氧化铜和二氧化碳的质量关系,可求出出xy的值.故可可选BD
xCu(OH)2?yCuCO3△.(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑
(x+y)×80 44y
56g 8.8
(x+y)×8056g=44y8.8g,
xy=52,
故答案为:BC、BD、CD5Cu(OH)2?2CuCO3;
本题解析:
本题难度:一般
5、实验题 (6分)为了验证浓H2SO4和木炭在加热时发生反应生成的各种产物,甲、乙两学生分别设计如下实验方案:(图中→表示气体流向)
(1)上述方案可达到实验目的的是______________(填“甲”或“乙”)。
(2)具体说明能达到实验目的的方案中,气体通过的各装置(用字母表示)的作用:?。
参考答案:(1)乙?(2)A.验证反应生成的水? B.验证产生的SO2? C.除SO2气体? D.检验SO2是否除尽? e.验证产生的CO2
本题解析:略
本题难度:简单