如图所示,把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块铜片,再用滴管滴入10mL稀硝酸。据此回答下列问题:(1)实验中观察到的现象是
题型:不详难度:来源:
如图所示,把试管放入盛有25℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块铜片,再用滴管滴入10mL稀硝酸。据此回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是 ; (2)产生上述现象的原因是 ; (3)写出有关反应的化学方程式 ; (4)由实验推知,反应后产物的总能量 (填“大于”、“小于”、“等于”)硝酸和铜片的总能量。 (5)该装置有明显的不足,原因是 ,改进的方法是 。 |
答案
(1)铜片表面有气泡冒出,过一会儿,试管口附近有红棕色气体出现;烧杯中有晶体析出。 (2)铜片和稀硝酸反应生成NO,NO被氧气氧化为NO2;同时该反应放热,使烧杯内饱和石灰水的温度升高,氢氧化钙溶解度减小而析出。 (3)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,2NO+O2=2NO2 (4)小于 (5)NO、NO2逸散到空气中,会造成环境污染;在试管上加一双孔塞,用导气管将生成的气体导入到氢氧化钠溶液中。 |
解析
铜片和稀硝酸反应有无色气体NO析出:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故在铜片表面有气泡冒出; NO迅速被氧气气氧化为红棕色的NO2:2NO+O2=2NO2,在试管口附近有红棕色气体出现; 由于试管内反应放热,而氢氧化钙溶解度随温度升高而减小,故烧杯饱和石灰水溶液中有晶体析出 (4)对于放热反应来讲,反应物的总能量大于生成物的总能量 (5)由于氮的氧化物均有毒,会造成空气污染,为此,可在试管上加一双孔塞,用导气管将生成的气体导入到氢氧化钠溶液中 |
举一反三
为了验证“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”及“燃烧产物有中Fe2+、Fe3+的存在”。同学们将一根火柴棒塞入一段螺旋状普通细铁丝末端固定;用镊子将铁丝夹住,然后将火柴在酒精灯上点燃,将铁丝由集气瓶口向下慢慢深入,观察现象: (1)甲同学只发现铁丝红热一下,然后没有现象了。请你分析铁丝没有燃烧的可能原因 (填序号):A.氧气不纯(或没收集满) | B.火柴太长消耗了氧气 | C.铁丝表面有氧化物(或铁锈) | D.没有预热末端铁丝,温度没有达到铁丝的着火点 | (2)乙同学做了一些准备工作,当铁丝在纯净氧气中燃烧时,火星四射,并有黑色固体生成。现有实验用品:细纯铁铁丝、细含碳铁丝、镁条、细铜丝、集气瓶装的几瓶纯氧、火柴、酒精灯、镊子、砂纸等。请回答: ①你对“没有火焰”的现象,能提出的问题是: ;验证方法是: 。 ②为了找出铁丝在纯氧中燃烧“火星四射”的原因,其假设和对应验证方法是: 。 ③如果探究发现只有含碳细铁丝在纯氧中燃烧才出现“火星四射”现象,你分析其原因是: 。 (3)丙某同学为了验证“铁在氧气的燃烧产物中有Fe2+、Fe3+的存在”,设计并进行了如下实验:
试回答下列问题: ①试剂1是 ,试剂2是 。 ②加入新制氯水后溶液中颜色加深是因为(用离子方程式表示) 。 ③该同学猜想血红色溶液一段时间后变为无色溶液的原因是溶液中的+3价铁被还原为+2价铁,你认为该同学的猜想合理吗? 。若你认为不合理,请提出你的猜想 ,并设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理,该空不要作答) 。 |
某化学课外活动小组设计了下图所示的实验装置,进行“氨的催化氧化”实验(固定装置去)。
(1)A中使用的药品是等物质的量的碳酸氧钠和碳酸氢铵,则在下列仪器中,A中未画出的仪器有 (填序号)。 ①分液漏斗 ②试管 ③烧瓶 ④酒精灯 ⑤导管 ⑥橡胶塞 (2)与装置B中的药品发生反应的物质有 (填化学式),装置c中发生催化氧化反应的化学方程式为 (3)若A、B中药品足量,则装置D中可以观察到的现象自 。 (4)指导老师从安全与环保角度考虑.指出该装置有两处明显的缺陷,请你提出修改建议: 。 |
利用如图所示的装置和其他必要的仪器用品,完成下列实验。
(1)证明氨气具有还原性。已知2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。 ①碱石灰的作用是 ,稀硫酸的作用是 。 ②浓氨水与固体NaOH接触,为什么会逸出大量氨气? 。 ③证明NH3具有还原性的实验现象是 。 (2)用吸收了足量尾气的溶液制取少量硫酸亚铁铵晶体。 已知:硫酸亚铁铵是淡蓝绿色晶体,在空气中性质比较稳定。硫酸亚铁铵在水中的溶解度小于硫酸铵、硫酸亚铁。制备硫酸亚铁铵的化学方程式为:(NH4)2SO4+FeSO4+6H2O==(NH4)2 Fe(SO4)2·6H2O。若溶液的pH>8.1,Fe外将转化为沉淀。 ①吸收了 mol气体后,烧杯中的溶液能使酚酞变红。试依据“化学实验设计基本要求”设计制备硫酸亚铁铵溶液的方案,清简述实验方法。 。 ②为了从溶液中分离出硫酸亚铁铵晶体,还需要进行的实验操作是 。 |
类比是化学学习中常用的方法之一,已知硝酸能把铁氧化成 Fe ( NO3)3、,但当铁过量时,产物是 Fe ( NO3 ) 2。某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当 C12足量时生成 FeC13 , 当铁粉过量时产物是 FeCl2。为验证该观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的 C12中点燃,取其表面生成物并分别编号为 A、B ,然后通过实验确定其成分。探究过程如下: ( 1 )提出假设: A 是 FeCl3, B 是 FeCl 2。 ( 2 )设计实验方案:分别取 A、B 的溶液均进行以下实验,但实验现象相同。请填写下表中的相应空格。
( 3 )根据上述实验结论,写出 C12与铁粉加热时发生反应的化学方程式: _________________________________________________________________。 ( 4 )为进一步探究 FeC13溶液的性质,他又利用 A 溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是____________________。 A.将 A 溶液滴入沸水中,并继续加热得到红褐色液体,该液体能产生丁达尔现象 B.向 A 溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深 C.在 A 溶液中滴加 Na OH 浓溶液,出现红褐色沉淀 D.将 A 溶液加热蒸干并灼烧,得到 FeC13固体 ( 5 )实际应用: FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,腐蚀后的废液中含有 FeC13、FeCl2、CuCl2,某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收 Cu的方案: 方案1:向废液中加人过量的铁粉,充分反应后,过滤。在所得滤渣中加人足量的盐酸,充分反后,再过滤即得到铜。方案1 中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为: _____________________________________。 方案2 :在废液中加人适量的盐酸调节溶液的 pH =" 1" ,用铜和石墨作电极进行电解。当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的 Cu 已全部析出。方案 2 中铜作_________极,所发生的电极反应为(若有多个电极反应,请按照反应发生的先后顺序全部写出)___________________________________________________ 方案 2 在电极上直接回收铜,操作上比方案 1 简便,但方案 2 也有不足之处,主要表现为:_____________________________________________________。 |
“卤块”的主要成分为MgCl2(含Fe2+、Fe3+、Mn2+等杂质离子),若以它为原料,按如下工艺流程图,即可制得“轻质氧化镁”。如果要求产品尽量不含杂质离子,而且成本较低,流程中所用试剂或PH值控制可参考下列附表确定
轻质氧化镁生产工艺流程图 表1 生成氢氧化物沉淀的PH值
物质
| 开始沉淀
| 沉淀完全
| Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2
| 2.7 7.6 8.3 9.6
| 3.7 9.6 9.8 11.1
| *)注:Fe2+氢氧化物呈絮状,不易从溶液中除去,所以常常将它氧化成为Fe3+,生成 Fe(OH)3沉淀而去除之。 表2 化学试剂价值表
试剂
| 价格(元/t)
| 漂液(含NaClO25.2%) H2O2(30%) NaOH(固98%) Na2CO3(固99.5%) 卤块(MgCl2,30%)
| 450 2400 2100 600 310
| 请填写以下空白: (1)在步骤②加入的试剂X,最佳选择应是 ,其作用是 。 (2)步骤③加入的试剂Y应是 ;之所以要控制pH=9.8,其目的是 。 (3)在步骤⑤时发生的化学反应方程式是: |
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