实验探究(1)1、(2021上海模拟)某活动课程小组拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体,制备Na2CO3溶液。
为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3,设计了如下实验步骤:a.取25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;b.小火煮沸溶液1~2 min;c.在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使其充分混合反应。
(1)此方案能制得较纯净的Na2CO3,写出a、c两步的化学反应方程式____________________、____________________________。
此方案第一步的实验装置如下图所示:(2)加入反应物前,如何检查整个装置的气密性________________________________________。
(3)装置B中盛放的试剂是______________,作用是_______________________________。
(4)在实验室通常制法中,装置A还可作为下列_____________气体的发生装置(填序号)。
①CH2==CH2②H2S ③CH4④CH≡CH ⑤H2(5)实验室制取下列气体:①NH3,②Cl2,③HCl,④H2S,⑤CH4,⑥CO,⑦CO2,⑧O2时,属于必须进行尾气处理,并能用下图所示装置进行处理的,将气体的序号填入装置图的下方空格内。
(6)已知所用NaOH溶液中溶质的质量分数为40%,室温下该溶液密度为1.44 g / mL,假设反应前后溶液的体积不变,不考虑实验误差,计算用此种方法制备所得Na2CO3溶液的物质的量浓度为____________________。
答案、(14分)(1) 2NaOH + CO2 == NaHCO3(1分) NaHCO3 + NaOH == Na2CO3 + H2O (1分)(2)方法①:用弹簧夹夹住A、B连接处,先检查A的气密性:塞紧橡皮塞,从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,停止加水后,漏斗内与锥形瓶中的液面差保持不变,说明装置不漏气。
然后检查B的气密性:向烧杯中注入少量水,使导管口侵入水中,双手捂住广口瓶片刻有气泡冒出,松开手后,有少量水进入导管形成水柱,说明装置不漏气。
方法②:也可一次检查A、B的气密性:连接和烧杯间的乳胶管用止水夹夹住。
然后从漏斗注入一定量的水,使漏斗中的水面高于锥形瓶内的水面,过一会,观察漏斗内与锥形瓶中的液面差,若保持不变,说明装置不漏气。
(3) 饱和酸氢钠溶液吸收HCl气体(4) ②④⑤(5) ①③②④(6) 7.2 mol/L2.(2021上海重点中学第二次联考)为测定碳酸钙纯度(设含杂质SiO2),学生设计了如下几个实验方案,请回答每个方案中的问题。
[方案I](1)称取碳酸钙样品M g ;(2)加入过量盐酸;(3)收集并测定生成的气体体积V mL。
问题:如果称量样品时,砝码底部有一处未被实验者发现的残缺,那么测定的碳酸钙的纯度会(偏高、偏低、无影响)[方案II](1)称取碳酸钙样品M g;(2)用c mol/L 盐酸V mLV mL,用C′mol/L NaOH (过量)溶解样品;(3)取溶解后的溶液10溶液滴定,恰好用去V′mL。
问题1:列出本实验中必须用到的仪器名称(除铁架台及附件、烧杯、托盘天平(砝码)、药匙之外)问题2:加盐酸后是否需要滤出SiO2后再用NaOH滴定A.需要B.不需要C.均可问题3:碳酸钙纯度计算公式[方案Ⅲ](1)称取碳酸钙样品M g;(2)高温(1000℃)煅烧直至质量不再发生变化,冷却后称量,质量为M′g。
问题1:为什么要煅烧至1000℃且“直至质量不再改变”?问题2:本方案中的“冷却”应如何操作综上所述,你认为3个方案中,最好的方案是,其它方案的缺点分别是:方案;方案;答案[方案I] 偏低2’[方案II] 问题1:锥形瓶、滴定管、玻璃棒 2’(漏写一个扣一分)问题2:B 1’问题3:%)10(5''MV C CV 2’ [方案Ⅲ] 问题1:保证CaCO 3完全分解 1’问题2:应在干燥器中冷却 1’最好的方案是:方案Ⅱ 1’ ,其它方案的缺点分别是:方案 Ⅰ 1’ :气体体积难以准确测量 1’方案 Ⅲ 1’ :实验室难以提供1000℃的高温 1’3 .(2021上海重点中学第二次联考)某校化学课外小组用硫酸铁废液(含少量硫酸铜和稀硫酸),制备硫酸亚铁晶体并进行如下实验。
制备硫酸亚铁晶体主要的操作流程如下:请根据题目要求回答下列问题:(1)A 的化学式为 ,上述操作过程中用到的玻璃仪器有:①烧杯、②玻璃棒、③酒精灯、④温度计、⑤。
(2)趁热过滤的目的是。
(3)结晶操作过程中应控制滤液酸性的原因是。
(4)已知硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]比硫酸亚铁稳定,常用在分析化学中。
硫酸亚铁铵可用硫酸铵和硫酸亚铁反应制得。
实验室利用硫酸亚铁铵溶液和草酸溶液反应生成草酸亚铁沉淀来制备草酸亚铁。
写出硫酸亚铁铵溶液与草酸溶液反应的离子方程式________________________________________________ 。
(5)草酸亚铁晶体(相对分子质量180)受热易分解,某课外小组设计如图的实验装置来检验其分解产物。
①该装置中最不合理的部分(填字母),原因是。
②改用正确装置实验开始后,B处变蓝,说明草酸亚铁晶体中有;C处有白色沉淀,E处部分黑色粉末变为红色,说明草酸亚铁分解产生(填化学式)。
答案(1)Fe 1’,漏斗1’(2)防止硫酸亚铁晶体析出1’(3)防止Fe2+水解1’(4)Fe2+ + H2C2O4→ FeC2O4↓ +2H+ 2’(5)①A 1’;试管口向上,反应生成的水倒流入试管会使试管破裂,故试管口应略向下1’②结晶水1’,CO2、CO 1’(错写、漏写均不给分)4.(2021上海12校第二次联考)(A)课外活动中做乙醛被空气氧化生成乙酸的实验,有同学设计了下图实验装置进行,在B试管中加入10ml 40%的乙醛水溶液、5g醋酸锰晶体和沸石的混合物,在烧杯中加50ml的硅油,在C试管中加入10ml蒸馏水。
已知相关物质的沸点如下表:物质乙醛乙酸硅油水植物油当温度计的读数为60℃—80℃时在A 处鼓入空气10—15次,继续加热,最终在试管C 中得到的水溶液为乙酸溶液。
请回答下列问题:(1)写出上述方法制取乙酸的化学方程式 。
(2)在烧杯中放硅油的原因是 ,为了保证实验的成功,在烧杯中也可以用 代替硅油。
在鼓入空气前后 的温度计水银球的位置是:鼓入前 鼓入后: ,最后温度应控制在 。
(3)对C 试管中收集到的水溶液检验的常见方法是:①。
②。
③ 。
答案 (1)2CH 3CHO+O 2 2CH 3COOH (2分)浓硫酸60℃—80℃(2)硅油的沸点是180℃以上,乙酸沸点为117.9℃,有利于乙酸蒸馏出来,植物油反应混合液中具支试管支管品117.7℃(5分)(3)①取少量液体滴加紫色石蕊试液变红色(1分)②用洁净的玻璃棒蘸取试液到pH试纸上,测定pH值(1分)③取少量溶液滴入到碳酸钠或碳酸钙固体中,产生大量气泡(1分)其它方法合理给分5.(2021上海12校第二次联考)(B)苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。
实验通过图示的流程有甲苯氧化制备苯甲醛。
试回答下列问题:(1)Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是。
(2)甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离,该过程中需要将混合冷却,其目的是。
(3)实验过程中需循环使用的物质分别是、。
(4)实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是,其原理是。
(5)实验中发现,反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见表)请结合甲醛的结构,分析当反应时间过长时,苯甲醛产率下降的原因是。
答案(1)使甲苯和三氧化锰充分接触,加快反应速率。
(2分)(2)使生成物溶解度减小,以使固体析出(2分)(3)稀硫酸、甲苯(2分)(4)蒸馏利用甲苯和苯甲酸的沸点差异使两者分离(2分)(5)部分苯甲醛被氧化为苯甲酸(2分)6.(2021上海12校第二次联考)某校化学研究性学习小组,在学习金属的冶炼以后,对一氧化碳还原金属氧化物的实验非常感兴趣,他们查阅有关资料后分析:(1)学生对相关装置进行分析和比较发现这些装置既有各自的优点,同时也发现各个装置中均存在一些不足,具体看下表:(2)根据高三拓展教材中一氧化碳还原氧化铁的实验要求,在上述实验的基础上学生设计了相对更为合理的实验,重点避免了上述三个不足。
其中一氧化碳的制备是利用甲酸和浓硫酸共热到60—80℃可发生脱水反应:HCOOHCO ↑+H 2O请根据以下各图进行选择形成一套相对较为合理的实验装置图(某些装置可重复使用)(3)回答以下问题:①合理实验装置的连接顺序是(写小写字母) 。
浓硫酸60℃—80℃②在反应时强调先产生一氧化碳气体,一会再点燃加热氧化铁的酒精灯,原因是()A.因为一般反应从左到右进行B.排除体系内的空气,使反应过程更安全C.甲酸与浓硫酸反应可以产生大量的CO气体D.此反应加热时间长有利于产生CO③请说出你所选择的第一个石灰水洗气瓶的作用是。
④在观察到硬质玻璃管中由色完全变为时停止加热,然后继续,原因是防止铁被氧化。
⑤硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是。
⑥该实验的一个优点是把实验过程中的尾气利用排水法收集到起来,收集的气体前后有几瓶,若分别先后编号,点燃各个瓶中的气体,中间编号的集气瓶中气体,前后编号的集体瓶中气体,原因是。
答案(3)①i→c→d→f→g→h→i→f→g→e(3分)②B(2分)③除去气体中的杂质(可能杂质是HCOOH、CO2、SO2)(1分)④红棕色变为黑色通一氧化碳冷却至室温(3分)高温⑤Fe2O3+3CO2Fe+3CO2⑥气体安静燃烧,发出兰色火焰,点燃有爆鸣声(或有火球喷出),收集的气体不纯净。
(3分)7.(2021闽行区模拟) (A)(12分)实验室用图甲所示的装置制取CO2气体,可以达到随开随用,随关随停的效果:(1)实验前如何检查甲的气密性:。
(2)下列气体也可以采用甲装置来制取的是____________。
A.用锌粒和稀硫酸制取氢气B.用氢氧化钠固体和浓氨水制氨气C.用二氧化锰和浓盐酸制取氯气D.用电石制乙炔(3)若用图乙装置来代替图甲制CO2气体,并要求达到与甲同样的效果(不增加仪器、用品),请叙述操作方法______________________________________________________。
(4)为了测定CO2的相对分子质量,进行如下操作:①将收集好的CO2气体连瓶带塞一起称量,质量为m1g;②再将此瓶重新装满空气,用塞子塞好,称量质量为m2g;③再用此瓶收集一瓶氢气,用塞子塞好,称得质量为m3g。