某化学兴趣小组的同学,在学习了高中化学第三册中有关草酸的性质,查阅了大量资料,获得了草酸的一些信息,整理出下表:(1)草酸晶体分子式H2C2O4·2H2O颜色无
题型:不详难度:来源:
某化学兴趣小组的同学,在学习了高中化学第三册中有关草酸的性质,查阅了大量资料,获得了草酸的一些信息,整理出下表:
(1) 草酸晶体
| 分子式
| H2C2O4·2H2O
| 颜色
| 无色晶体
| 熔点
| 100.1℃
| 受热至100.1℃时失去结晶水,成为无水草酸。
| (2) 无水草酸
| 结构简式
| HOOC—COOH
| 溶解性
| 能溶于水或乙醇
| 特性
| 大约在157℃升华(175℃以上发生分解)。
| 化学性质
| H2C2O4 + Ba(OH)2 =BaC2O4↓+ 2H2O
| HOOC—COOH >175℃ CO2↑+CO↑+H2O↑
| 该组同学依据上表设计了一套如下图所示的实验装置,欲通过实验验证无水草酸受热分解的产物,并利用反应产生的CO气体来还原铁的某种氧化物(FexOy),以确定FexOy的组成。
请回答下列问题: (1)实验所需的仪器装置如上图所示,各装置的连接顺序为: e接 、 接 、 接 、 接 h 。 (2)该组同学进行了下列实验操作: ①点燃B处的酒精灯; ②检查实验装置的气密性并装入药品; ③反应结束后,先熄灭B处的酒精灯,继续通入气体直到B中固体全部冷却后,再熄灭c处的酒精灯; ④点燃c处的酒精灯,开始反应,在装置E的i口处收集一试管气体,验纯; ⑤点燃尖嘴i处的酒精灯。 正确的实验操作顺序是: 。 (3)收集气体验纯的目的是 。 D装置中澄清石灰水的作用是 。 E装置中澄清石灰水的作用是 。 (4)反应完全后,该组同学进行数据处理。反应前,称得硬质玻璃管的质量为54.00g,样品FexOy的质量为7.84g;反应后,称得硬质玻璃管与剩余固体的总质量为59.60g(其质量经同样操作后也不再发生变化),则样品FexOy中,x:y= 。 (5)本实验有没有不妥之处?如果有,请答出改进的方案;若无,此问可不必答。 。 |
答案
(1)a bf gc d或b af gd c(其它合理答案均给分)(2分) (2)②④⑤①③(2分) (3)防止装置中空气与CO的混合气受热时发生爆炸;(2分) 检验CO2是否已除净;(2分) 证明有新的CO2生成,并说明乙二酸分解产物中有CO (2分) (4)5:7 (2分) (5)在装置A与D之间加一个装有一定量水(或乙醇)的洗气瓶。(说明:A、D之间缺少一个吸收草酸蒸汽装置,草酸也可以使氢氧化钡溶液变浑浊)(2分) |
解析
略 |
举一反三
某研究性学习小组研究HNO3的氧化性,设计了如下实验: 在盛有新制FeSO4溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液,观察现象,然后再滴入几滴浓HNO3,溶液的颜色变红,但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色快速变为蓝色,并产生红棕色气体,这一奇特现象激起了同学的好奇心与求知***,对此现象设计了探究性实验。 ⑴甲同学认为是溶液中的Fe2+的干扰造成的,大家经过理性分析,认为可以排除Fe2+的干扰,理由是 。 ⑵乙同学认为红色消失,说明Fe(SCN)3被破坏,红棕色NO2说明了某些离子与HNO3发生了氧化还原反应,推测可能是KSCN与HNO3作用。KSCN溶液是一种无色液体,根据C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推测SCN-的结构式为 。 ⑶根据乙同学的观点,设计了实验方案1,往浓HNO3中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深红色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体,而溶液红色消失变为浅绿色,溶液温度升高;继续滴入KSCN,溶液变为浅蓝色,最后变成无色。将产生的气体通入过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种非极性气体;向反应后的溶液中加入BaCl2溶液产生白色沉淀,写出向浓HNO3中滴入KSCN的离子方程式 ⑷丙同学认为SCN-的性质还可进一步探究,设计了方案2,向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水,溶液的红色均消失变为黄色,而加入碘水时溶液的颜色基本不变。丙同学的设计意图是 __ ⑸通过本次探究,可以得出以下结论,a、用SCN-间接检验Fe2+时应注意 ;b、与SCN-反应使溶液变红的 是Fe3+。(填“一定”或“不一定”) |
(18分) 氢氧化铜是一种常用试剂。例如,利用新制氢氧化铜验证醛类物质的还原性。 (1)新制氢氧化铜悬浊液的配制 实验室制取新制氢氧化铜悬浊液的操作方法:在试管里加入10%的氢氧化钠溶液2 mL,滴入2%的硫酸铜溶液4滴∽6滴,振荡即成。这样操作的目的是 。 下面是三个研究性学习组分别从不同层面开展研究性学习活动: (2)研究性学习小组甲:对教材实验结论"乙醛与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是Cu2O"提出质疑,他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜。为了确定红色沉淀的成分,开展了如下研究:提出猜想: 。 查阅资料:①氧化亚铜属于碱性氧化物;②+1价的铜离子在酸性条件下易发生自身氧化还原反应;③在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜。 设计方案:方案1:取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化 方案2:取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中,观察是否有残渣 方案3:称取红色沉淀ag,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器里冷却,再称重,反复多次至到固体恒重,称得质量为bg,比较a,b关系 方案4:取红色固体沉淀装入试管里,加入酸化的硝酸银溶液,观察是否有银白色银析出。你认为合理的方案是 。 (3)研究性学习小组乙针对小组甲的质疑,设计新的探究方案,装置如图所示。你认为要测定上述红色沉淀成分必须测定下列哪些物理量: 。
①通入氢气体积;②反应前,红色沉淀+硬质玻璃管的总质量;③完全反应后红色固体+硬质玻璃管的总质量;④实验前,干燥管质量;⑤硬质玻璃管质量;⑥锌粒质量;⑦稀硫酸中含溶质的量;⑧实验后,干燥管质量 (4)研究性学习小组丙上网查阅新闻得知,"2005年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿色化学的科学家"。绿色化学强调对环境友好,实现零排放。"变废为宝"符合绿色化学要求。他们收集上述红色沉淀制备化学试剂--蓝矾。请你帮助他们设计一个简单且符合绿色化学要求的实验方案: 。 |
(15分)某校研究性学习小组设计了如图所示装置进行有关实验,实验时将分液漏斗中A逐滴加入烧瓶B中,(图中铁架台、铁夹已略去,要求填写的试剂的均填化学式)
(1)若A为浓硫酸,B为第三周期金属元素的单质, 其在常温下难与水反应;C为品红溶液,实验 观察到C中溶液褪色,则B是 ,简述判断B的理由 , 若使C试管溶液恢复原来的颜色,可采取的操作为 。 (2)若B为块状大理石,C为饱和Na2CO3溶液,实验中观察到小试管内溶液变浑浊,则C试管中发生反应的化学方程式为 。 (3)若B是生石灰,实验中观察到C溶液中先形成沉淀,而后沉淀溶解,当溶液恰好澄清时,关闭E,然后将C放入盛有沸水的烧杯中,静止片刻,观察到试管壁上出现光亮银镜。则A是 ,C是 与葡萄糖的混合液。仪器D在此实验中的作用是 。 (4)利用此套装置设计实验证明碳酸、醋酸、苯酚的酸性强弱,则A、B、C中放的试剂分别是 、 、 ,B、C的实验现象分别为B 、C 。若使现象明显,放入C中的溶液应是稀溶液还是浓溶液 。(填浓或稀) |
(8分)文献资料显示,草木灰主要含有不溶性杂质及K2CO3,还含有少量KCl、K2SO4等。某化学兴趣小组拟测定草木灰中钾盐的含量及钾盐中K2CO3的含量。 测定草木灰中钾盐含量 (1)该实验的主要步骤顺序为:称量→ → → → →冷却→再称量(填字母序号) A. 溶解 B.过滤 C、洗涤、烘干 D、蒸发 (2)称量前,在调整托盘天平的零点时,若指针偏向右边,应将右边的螺丝向 (填左、右)旋动。某学生称量时,在天平右盘加上规定质量的砝码后,在左盘的小烧杯中加入样品,此时指针稍偏右边,该学生的操作应为 。 (3)实验中A、B、C、D三步操作均使用了玻璃棒,操作B中玻璃棒的作用是 ,操作D用玻璃棒不断搅动的原因 。 测定钾盐中K2CO3含量 (4)取上述操作中所得的钾盐,配成稀溶液,加入CaCl2溶液使CO32-生成沉淀,过滤得到碳酸钙沉淀后,用蒸馏水多次洗涤,烘干、称量、计算。检验沉淀是否完全的方法是 ,检验沉淀是否洗净的方法是 。 |
(14分)硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。制备硫酸铜是无机化学实验教学中一个重要的实验。由于铜不能与稀硫酸直接反应,实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图1、2所示)。
(1)图1中,A仪器的名称为 ,烧瓶中发生的离子反应方程式为 。 (2)图2是图1的改进装置,改进的目的是 。 (3)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: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FeSO4或Fe2(SO4)3,反应完全后,向其中加物质甲调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶,滤渣作催化剂循环使用。(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4。) 请回答下列问题: ①方案1中的B仪器名称是 。 ②方案2中甲物质是 (填字母序号)。a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3 第二组:过氧化氢为氧化剂法 将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol/L的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发结晶、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.6g。请回答下列问题: ③该反应的离子反应方程式为 。 ④控制温度在50℃和60℃加热的原因为 ,晶体采用酒精淋洗的优点是 。 ⑤上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是 (填“第一组”或“第二组”),理由是 。 |
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