(14分)某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液,将盛有一定质量的纯铁粉的小烧杯放入瓶中。b.关闭止
题型:不详难度:来源:
(14分)某同学用图示装置进行铁和稀硝酸反应的实验并进行相关的实验探究。
a.向广口瓶内注入足量热NaOH溶液,将盛有一定质量的纯铁粉的小烧杯放入瓶中。 b.关闭止水夹,点燃红磷,伸人瓶中,塞好胶塞。 c.待红磷充分燃烧,一段时间后打开分液漏斗旋塞,向烧杯中缓慢滴入一定量的4mol·L-1的稀硝酸, 铁粉完全溶解。 (一)气体产物成分探究 (1)实验前如何检查该装置的气密性? 。 (2)燃烧红磷的目的是 。 (3)为证明气体产物为NO,步骤c后还缺少的一步主要操作是 。 (二)产物中铁元素价态探究: (1)提出合理假设: 假设1:产物中只有+2价铁;假设2: ,假设3:产物中既有+2价铁,又有+3价铁。 (2)设计实验方案,验证假设1成立(写出实验操作步骤、现象和结论): 。 (三)问题讨论 (1)广口瓶中热NaOH溶液的主要作用是 。 (2)若假设3成立,且所得溶液中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1时,则对应的离子反应方程式为 。 |
答案
(一)(1)关闭止水夹,通过分液漏斗向广口瓶中加水,当水不能顺利滴下时停止加水。观察分液漏斗中水面,若水面不下降,说明装置气密性良好;(2)除去广口瓶内空气中的氧气,避免干扰气体检验;(3)打开止水夹,向瓶内迁入少量空气(或氧气)。 (二)(1)产物中只有+3价铁;(2)取小烧杯中反应后溶液少许,放入一只试管中,滴加KSCN溶液。溶液不显红色,再向其中滴加少量的H2O2溶液,溶液显红色。则证明假设1成立。 (三)(1)实验结束后,热NaOH溶液在充入足量空气(或氧气)的条件下,将瓶中氮的氧化物完全吸收,以防止空气污染;(2)4Fe+12H++3NO3-=3Fe2++Fe3++3NO↑+5H2O |
解析
试题分析:(一)(1)实验前检查该装置的气密性的方法是关闭止水夹,通过分液漏斗向广口瓶中加水,当水不能顺利滴下时停止加水。观察分液漏斗中水面,若水面不下降,说明装置气密性良好;(2)燃烧红磷的目的是除去广口瓶内空气中的氧气,避免干扰铁和稀硝酸反应产生的气体检验;(3)为证明气体产物为NO,步骤c后还缺少的一步主要操作是打开止水夹,向瓶内迁入少量空气(或氧气),看气体是否变为红棕色,若变为红棕色,就证明产生了NO,否则没有。(二)(1)假设1:产物中只有+2价铁;假设2:产物中只有+3价铁;假设3:产物中既有+2价铁,又有+3价铁。(2)证明只有+2价铁的实验方案是取小烧杯中反应后溶液少许,放入一只试管中,滴加KSCN溶液。溶液不显红色,再向其中滴加少量的H2O2溶液,溶液显红色。则证明假设1成立。 (三)问题讨论(1)广口瓶中热NaOH溶液的主要作用是将实验结束后,在充入足量空气(或氧气)的条件下,将瓶中氮的氧化物完全吸收,以防止空气污染;(2)若产物中既有+2价铁,又有+3价铁,且所得溶液中n(Fe2+):n(Fe3+)=3:1时,根据电子守恒可得相应的离子反应方程式为4Fe+12H++3NO3-=3Fe2++Fe3++3NO↑+5H2O。 |
举一反三
下列实验装置或操作正确的是 ( )
A.实验① 制取氨气 | B.实验② 溴水褪色证明了乙烯可以与溴发生加成反应 | C.实验③ 比较红磷和白磷的着火点 | D.实验④ 用CaC2和饱和食盐水反应制取C2H2 |
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现拟用图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有CuO粉末)中金属铜的含量
(1)制备一氧化碳的化学方程式是 ; (2)试验中,观察到反应管中发生的现象是 ;尾气的主要成分是 ; (3)反应完成后,正确的操作顺序为 (填字母) a.关闭漏斗开关 b.熄灭酒精1 c.熄灭酒精灯2 (4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为 ; (5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案; ①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节) ; ②写出有关反应的化学方程式 . |
下表中的实验操作能达到实验目的或能得出相应结论的是
选项
| 实验内容
| 实验目的或实验结论
| A
| 向盛有2 mL 0.1 mol/L AgNO3溶液的试管中滴加5滴0.1 mol/L NaCl溶液,有白色沉淀生成,再向其中滴加5滴0.1 mol/L KI溶液
| 说明一种沉淀能转化为溶解度更小的沉淀
| B
| 向1 mL 20% 的蔗糖溶液中加入3~5滴稀硫酸,水浴加热5 min,冷却后再加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热
| 证明蔗糖能发生水解反应
| C
| 水浴加热浓硝酸、浓硫酸和苯的混合物后,直接蒸馏分液后得到的粗产品
| 制备纯硝基苯
| D
| 室温下,分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液,再分别加入等体积不同浓度的稀硫酸
| 研究浓度对反应速率的影响
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(12分)乙醚极易挥发、微溶于水、是良好的有机溶剂。乙醇与浓硫酸的混合物在不同温度下反应能生成乙烯或乙醚。某实验小组用下图装置制取乙醚和乙烯。
1.制乙醚:在蒸馏烧瓶中先加入10 mL乙醇,慢慢加入10 mL浓硫酸,冷却,固定装置。加热到140℃时,打开分液漏斗活塞,继续滴加10 mL乙醇,并保持140℃,此时烧瓶c中收集到无色液体。 (1)Ⅰ和Ⅱ是反应发生装置,应该选择 (选答“Ⅰ”或“Ⅱ”)与装置Ⅲ相连。 (2)乙醇通过分液漏斗下端连接的长导管插入到液面下加入,目的有二,一是使反应物充分混合,二是 。 2.Ⅲ中水冷凝管的进水口是 (选答“a”或“b”)。冰盐水的作用是 。 3.有同学认为以上装置还不够完善,一是溴水可能倒吸,二是尾气弥漫在空气中遇明火危险。该同学设 计了以下几种装置与导管d连接,你认为合理的是(选填编号) 。
4.反应一段时间后,升温到170℃,观察到反应物变为黑色,溴水褪色。写出实验过程中有气体生成化学方程式(写两个方程式) ; 。 5.实验中收集到的乙醚产品中可能含有多种杂质。某同学设计了以下提纯方案:
(1)分液步骤除去产品中的酸性杂质,则X可以是 。 (2)蒸馏操作可除去的杂质是 。 |
下列有关实验操作,现象和结论都正确的是
选项
| 实验操作
| 现象
| 结论
| A
| 将过量CO2通入CaCl2溶液中
| 无白色沉淀
| 生成Ca(HCO3)2溶于水
| B
| 常温下将Al片插入浓硫酸中
| 无明显现象
| Al片和浓硫酸不反应
| C
| 用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上
| 试纸变蓝色
| 浓氨水呈碱性
| D
| 将SO2通入溴水中
| 溶液褪色
| SO2具有漂白性
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