(13分)某研究性学习小组设计不同实验方案来研究硝酸的性质。(1)甲组同学设计下图装置来证实稀硝酸与铜反应,步骤如下。A、检验50ml针筒的气密性。B、抽出活栓
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(13分)某研究性学习小组设计不同实验方案来研究硝酸的性质。 (1)甲组同学设计下图装置来证实稀硝酸与铜反应,步骤如下。
A、检验50ml针筒的气密性。 B、抽出活栓,往针筒内放入一小块铜片,把针筒活栓推到底,将针筒下端玻璃管浸入蒸馏水中,抽拉活栓,吸入约10mL蒸馏水,发现针筒内仍有空气,然后 。 C、将针筒下端玻璃管浸入浓硝酸中,抽拉活栓,缓缓吸入4mL浓硝酸,将针筒下端套上橡皮管,然后用铁夹夹住。 回答以下相关问题: ①B中应补充的操作是 。 ②一段时间后在针筒内观察到溶液颜色为蓝色,有 色气体产生。该反应的离子方程式为 。 ③反应停止后,针筒内产生了气体,要验证产生的气体是NO,还需进一步进行的操作是 。 (2)乙组同学也用此装置直接抽取浓硝酸和铜反应,发现溶液是绿色的,为了探究绿色的原因,乙组同学又做了三组对比实验,具体如下:
组
| m(Cu)/g
| 硝酸(过量)
| 溶液颜色
| A
| 1
| 浓HNO3(4mL)
| 溶液为绿色
| 1
| 稀HNO3(4mL)
| 溶液为蓝色
| B
| 0.5
| 浓HNO3(4mL)
| 溶液为绿色
| 1
| 稀HNO3(4mL)
| 溶液为蓝色
| C
| 2
| 浓HNO3(4mL)
| 溶液为绿色
| 1
| 稀HNO3(4mL)
| 溶液为蓝色
| 根据乙组同学三组对比实验回答问题: ①一种观点认为:这可能是Cu2+浓度差异的结果,你同意这种看法吗?(填“同意”或“不同意”)__________,原因是 。(结合表格信息加以阐述) ②另一种观点认为:溶液呈绿色是铜与浓硝酸反应时产生的NO2溶于过量浓硝酸显黄色,加上和蓝色的硝酸铜溶液混在一起,使溶液呈绿色。为了验证推断是否正确,三位同学分别设计了三种方案,并进行验证: 方案一:将绿色溶液转移至试管,并给试管加热片刻,立即看到大量红棕色气体产生。认为该气体一定是溶解在溶液中的NO2,但也有同学持有异议。请分析原因 。 方案二:用双氧水和二氧化锰制得氧气,并把氧气缓缓通入绿色溶液中,观察溶液颜色变为蓝色。请用方程式表示溶液颜色变化的反应原理__________ ____________。 方案三:往蓝色溶液中缓缓通入NO2气体,溶液颜色变绿色。 ③从环保的角度看,你认为三个方案中最好的是哪一个 。 |
答案
(1)①针头朝上倒放,推活栓,使针头内充满水(2分) ②无色(1分)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O(2分) ③往针筒内抽气,气体由无色变红棕色(1分)(把气体往外排也可以,但不够环保) (2)①不同意(1分)相同质量的铜与相同体积且过量的硝酸反应生成的铜离子浓度相同(1分)②过量的硝酸分解会产生红棕色的NO2(2分) 4NO2+ O2+2H2O=4HNO3(2分) ③方案二(1分) |
解析
(1)要排尽空气,可以通过把针筒倒放,然后推动活塞即可。硝酸具有强氧化性,能氧化单质铜生成硝酸铜,溶液显蓝色。要验证NO,可以利用其极易被氧气氧化生成红棕色NO2来实现。 (2)因为反应中硝酸是过量的,而铜的质量也是相等的,即生成的硝酸铜的浓度是相同的,所以不可能是因为浓度差异引起。由于硝酸过量,而硝酸是不稳定的,在加热的条件下,硝酸也会分解产生NO2。在氧气的作用下,NO2被氧化生成硝酸,由于消耗了NO2,所以溶液颜色显蓝色。根据原理可知方案1和3均会引起环境的污染,所以方案2是最好的。 |
举一反三
由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
|
|
|
| 现象
| 二价金属A不断溶解
| C的质量增加
| A上有气体产生
| 根据实验现象回答下列问题: (1)装置甲中电子流向是①_____________,溶液中H+向②____极移动.(用A、B填空) 装置甲中负极的电极反应式是③_____________________________________________。 (2)装置乙中B的金属性比C④_____,正极的电极反应式是⑤______________________。 (3)装置丙中A极的电极反应是⑥_______________,溶液的pH⑦________(填“变大”、“变小”或“不变”)。 (4)四种金属活泼性由强到弱的顺序是⑧_______________________________________。 (5).当丙中A极产生的气体在标准状况下为2.24L时,D极失去的电子的物质的量为⑨____________.若D为Zn,则D极质量减轻⑩_______g. |
某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2发生反应,推测活泼金属钠也能与CO2发生反应,因此实验小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究(尾气处理装置已略去)。已知:常温下,CO能使一些化合物中的金属离子还原。 例如:PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl 反应生成黑色的金属钯,此反应也可用来检测微量CO的存在。
请回答下列问题: (1)为了使制气装置能“随开随用,随关随停”,上图A处制取CO2气体应选用的装置 是 (填写“I”、“II”或“III”),其离子方程式是 ,。装置B、C中应盛放的试剂分别是 。 (2)观察实验装置图可知Na与CO2反应的条件是 ,检查装置的气密性完好并装入药品后,在点燃酒精喷灯前,必须进行的操作是 ,待装置E 中出现 现象时,再点燃酒精喷灯。 (3)假设CO2气体为足量,在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况,请回答问题: ①若装置F中溶液无明显变化,装置D中生成两种固体物质,取少量固体生成物与盐酸反应后,有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。 ②若装置F中有黑色沉淀生成,装置D中只生成一种固体物质,取少量该固体与盐酸反应后,也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式是 。 (4)请判断②中D装置生成固体的成分是钠的正盐还是酸式盐?请用文字简要说明理由。 |
把下列物质分别加入装有水的锥形瓶里,立即塞紧带U形管的塞子,已 知U形管内预先装有少量水(为使水容易观 察,预先染成红色),如图所示, 结果U形管 左边液面升高,则加入的物质可能是( )
A.NaOH固体 | B.浓H2SO4 | C.NH4NO3晶体 | D.Na2O2固体 |
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(每空1分,共12分) (1)浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学方程式为____________。 (2)已知酸性KMnO4溶液可以吸收SO2,试用图4-6所示各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号): __________→__________→__________→__________。 (3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是________,B瓶溶液的作用是_________,C瓶溶液的作用是_________________________。 (4)装置②中所加的固体药品是_______________,可确证的产物是_______。 (5)装置③中所盛溶液是__________,可验证的产物是__________。
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下列有关实验原理或实验操作正确的是 图1 图2A.将乙醛加入含有新制银氨溶液的试管中,于沸水浴中加热来值得银镜 | B.称量12.5gCuSO4·5H2O,配成100mL溶液,得到0.5mol/L的CuSO4溶液 | C.用图1装置检验实验室制得的乙烯中混有SO2和CO2 | D.利用图2装置从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得氯化铁晶体 |
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