专题二十七 物质性质的探究
典例分析
【考查方式】
实验方案的设计与评价
给定物质,设计探究方案:题目会给出一种或几种物质,要求考生根据其结构特点、所属类别等预测可能具有的性质,进而设计出合理的实验方案来进行探究。
对已有方案进行评价和改进:要求考生对给定的实验方案进行分析,判断其是否合理,能否达到探究目的,以及存在哪些缺陷等,并提出改进措施。
实验仪器与装置的选择和使用
根据实验目的选择仪器:不同的物质性质探究实验需要不同的仪器来完成。
装置的连接与组装:考查考生对实验装置的整体布局和连接顺序的理解。
实验现象的观察与分析
准确描述实验现象:考生需要仔细观察实验过程中出现的各种现象,包括颜色变化、气体产生、沉淀生成、发光发热等,并能够用准确、规范的语言进行描述。
根据现象推断物质性质:通过对实验现象的分析,得出物质所具有的性质。
化学反应方程式的书写与应用
根据实验现象和物质变化书写方程式:要求考生能够根据实验中观察到的物质转化和反应现象,正确书写化学反应方程式,以体现对化学反应本质的理解。
利用方程式进行相关计算和推理:通过方程式中各物质的化学计量关系,进行有关物质的量、质量、体积等的计算,或根据方程式中元素化合价的变化判断物质的氧化性、还原性强弱等,从而考查考生对方程式的应用能力和化学计算能力.
实验数据的处理与结论总结
数据的记录与处理:在一些定量探究物质性质的实验中,考生需要准确记录实验数据,并进行适当的处理和分析,如计算物质的纯度、反应速率、转化率等,以考查考生的数据分析和处理能力以及对化学定量研究方法的掌握程度.
得出结论并进行误差分析:根据实验现象和数据处理结果,总结出物质的性质及其变化规律,得出科学合理的结论。同时,还需对实验过程中可能产生的误差进行分析,评估实验结果的可靠性,从而考查考生的科学探究精神和严谨的思维能力
【真题链接】
1.[2024年北京高考真题]某小组同学向的的溶液中分别加入过量的粉、粉和粉,探究溶液中氧化剂的微粒及其还原产物。
(1)理论分析
依据金属活动性顺序,中可将还原为的金属是_______。
(2)实验验证
实验
金属
操作、现象及产物
I
过量
一段时间后,溶液逐渐变为蓝绿色,固体中未检测到单质
II
过量
一段时间后有气泡产生,反应缓慢,逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,无气泡冒出,此时溶液为3~4,取出固体,固体中未检测到单质
III
过量
有大量气泡产:生,反应剧烈,逐渐增大,产生了大量红褐色沉淀后,持续产生大量气泡,当溶液为3~4时,取出固体,固体中检测到单质
①分别取实验I、Ⅱ、Ⅲ中的少量溶液,滴加溶液,证明都有生成,依据的现象是_______。
②实验Ⅱ、Ⅲ都有红褐色沉淀生成,用平衡移动原理解释原因_______。
③对实验Ⅱ未检测到单质进行分析及探究。
i.a.甲认为实验Ⅱ中,当、浓度较大时,即使与反应置换出少量,也会被、消耗。写出与、反应的离子方程式_______。
b.乙认为在为3~4的溶液中即便生成也会被消耗。设计实验_______(填实验操作和现象)。
证实了此条件下可忽略对的消耗。
c.丙认为产生的红褐色沉淀包裹在粉上,阻碍了与的反应。实验证实了粉被包裹。
ii.查阅资料:开始沉淀的约为1.2,完全沉淀的约为3。
结合a、b和c,重新做实验Ⅱ,当溶液为3~4时,不取出固体,向固-液混合物中持续加入盐酸,控制,_______(填实验操作和现象),待为3~4时,取出固体,固体中检测到单质。
(3)对比实验Ⅱ和Ⅲ,解释实验Ⅲ的固体中检测到单质的原因_______。
2.[2024年湖北高考真题]学习小组为探究、能否催化的分解及相关性质,室温下进行了实验Ⅰ~Ⅳ。
已知:为粉红色、为蓝色、为红色、为墨绿色。
回答下列问题:
(1)配制的溶液,需要用到下列仪器中的___________(填标号)。
a. b. c. d.
实验Ⅰ 实验Ⅱ 实验Ⅲ
无明显变化 溶液变为红色,伴有气泡产生 溶液变为墨绿色,并持续产生能使带火星木条复燃的气体
(2)实验Ⅰ表明___________(填“能”或“不能”)催化的分解。实验Ⅱ中大大过量的原因是______________________。实验Ⅲ初步表明能催化的分解,写出在实验Ⅲ中所发生反应的离子方程式____________________、____________________。
(3)实验Ⅰ表明,反应难以正向进行,利用化学平衡移动原理,分析、分别与配位后,正向反应能够进行的原因
________________________。
实验Ⅳ
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体;B到C溶液变为粉红色,并产生气体。从A到C所产生的气体的分子式分别为___________、___________。
参考答案
1.答案:(1)
(2)产生蓝色沉淀;水解方程式为,加入的或会消耗,促进水解平衡正向移动,使其转化为沉淀;或、向为3~4的稀盐酸中加铁粉,一段时间后取出少量溶液,滴加溶液,不产生蓝色沉淀;加入几滴溶液,待溶液红色消失后,停止加入盐酸
(3)加入镁粉后产生大量气泡,使镁粉不容易被沉淀包裹
解析:(1)在金属活动性顺序表中,排在之前,排在之后,因此可将还原为。
(2)与会生成蓝色的沉淀。
③ⅱ.结合a,b和c可知,实验Ⅱ未检测到单质的原因可能是的干扰以及沉淀对锌粉的包裹,因此可控制反应条件,在未生成沉淀时将还原,即可排除两个干扰因素。
2.答案:(1)bc
(2)不能;吸收转化过程中产生的,促使反应正向进行;、
(3)与配位,浓度增大,平衡正向移动,与配位,浓度降低,平衡正向移动
(4);
解析:(1)配制的溶液需用到容量瓶,定容时用到胶头滴管,无需用到圆底烧瓶和试管,b、c正确。
(2)实验Ⅰ溶液中以的形式存在,滴加溶液,无明显现象,说明不能催化的分解。实验Ⅱ中与结合转化为和,过量的能吸收转化过程中产生的,促使反应正向进行;实验Ⅲ的实验现象表明在作用下能与反应生成,然后催化分解,因此在实验Ⅲ中所发生的反应为、。
(3)与配位,浓度增大,平衡正向移动,与配位,浓度降低,平衡正向移动,因此反应都能正向进行。
(4)实验Ⅳ中,A到B溶液变为蓝色,并产生气体,则转化为,Co元素的化合价不变,发生非氧化还原反应,则产生气体为;B到C溶液变为粉红色,并产生气体,则转化为,Co元素化合价降低,发生氧化还原反应,氧元素化合价升高,则产生气体为。
重难突破
1.兴趣小组同学利用下图所示装置(夹持装置已略去)探究的性质,并制取一种常用食品抗氧化剂焦亚硫酸钠()。请回答下列问题:(实验前已除去装置中的空气)
(1)打开分液漏斗活塞,发现其中的液体不能流下,应采取的操作是__________。
(2)关闭、,打开,装置B中发生反应的离子方程式为____________________,观察到装置C中发生的现象是____________________。
(3)装置D和F的作用是____________________。
(4)关闭、,打开。一段时间后E中有晶体析出,装置E中发生反应的化学方程式为__________。
(5)葡萄酒常用作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离计算)的方案如下:
溶液出现蓝色且30s内不褪色(已知:滴定时反应的化学方程式为)按上述方案实验,消耗标准溶液20.00mL,实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离计算)为__________。
(6)设计实验验证晶体在空气中已被氧化__________。
2.地球上没有垃圾,只有放错地方的资源。某化学兴趣小组对厨余垃圾中的鸡蛋壳进行再利用。主要实验步骤如下:
Ⅰ.鸡蛋壳预处理
将鸡蛋壳洗净干燥后研磨成粉,高温煅烧后加水得到石灰乳。
Ⅱ.制备葡萄糖酸钙
在石灰乳中边搅拌边缓缓加入葡萄糖酸溶液至pH为6~7,充分反应后过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶得到葡萄糖酸钙晶体。
Ⅲ.制备营养强化剂G
取3.00 g葡萄糖酸钙晶体,用蒸馏水溶解,边搅拌边逐滴加入适量溶液,待反应完成后减压过滤;滤液转入烧杯中,加入适量乙醇,充分搅拌至晶体析出,减压过滤得到G的粗产物2.60 g;将粗产物提纯后,得到G的晶体1.56 g。
已知:①葡萄糖酸分子式为,结构简式为。
②提纯回收率指提纯后产物的质量占粗产物质量的百分比。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中研磨鸡蛋壳需的仪器是___________(选填“蒸发皿”“研钵”或“坩埚”)。
(2)步骤Ⅱ中用pH试纸测定溶液pH的操作方法是__________。
(3)步骤Ⅱ中涉及的化学反应方程式是__________。
(4)步骤Ⅲ中溶液需逐滴加入的目的是__________;提纯粗产物采用的方法是__________。
(5)如图中减压过滤装置是_________(填序号);与常压过滤相比,减压过滤的优点是_________。
(6)营养强化剂G的名称是_________;G的提纯回收率是_________%。
3.Ⅰ.甲、乙两同学为探究与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色沉淀,用下图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
实验操作和现象:
操作 现象
关闭弹簧夹,滴加一定量浓硫酸,加热 A中有白雾生成,铜片表面产生气泡,B中有气泡冒出,产生大量白色沉淀,C中产生白色沉淀,液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹,通入,停止加热,一段时间后关闭 ……
从B、C中分别取少量白色沉淀,加稀盐酸 尚未发现白色沉淀溶解
(1)A中反应的化学方程式是________。
(2)C中白色沉淀是________,该沉淀的生成表明具有________性。
(3)C中沉淀生成的化学方程式是________。
Ⅱ.电池的电解液是目前研究的热点。
(4)锂电池的电解液可采用溶有的碳酸酯类有机溶液。
①基态的电子云轮廓图的形状为________。
②基态P原子电子轨道表示式为________。
(5)为提高锂电池的安全性,科研人员采用离子液体作电解液。某种离子液体的阳离子的结构简式如下,阴离子为。
①N、F、P三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
②该阳离子中,带“ ”的C原子的杂化轨道类型为_________杂化。
4.某小组同学利用图1装置研究稀盐酸与溶液反应的过程,并用pH传感器和温度传感器测量反应过程中相关物理量的变化情况,得到图2和图3(V表示所加溶液体积),请回答下列问题。
(1)结合图2溶液pH的变化,可以判断图1烧杯中最初盛放的试剂是__________(填化学式)溶液,请写出图1烧杯内发生反应的化学方程式:__________________。
(2)图3中的数值最接近图2中的__________(填“6”“12”或“16”),说明中和反应_____(填“吸收”或“放出”)热量。
(3)图2中b点对应溶液显______性,滴加酚酞试剂,溶液变______色;图2中d点对应溶液所含和个数之比__________(填“>”“<”或“=”)1:2。
(4)从图4可以看出该反应的实质是____________________(用离子方程式表示)。
(5)为验证中和反应有水生成,该小组同学进行如图5所示的三个实验。
已知:变色硅胶吸水后由蓝色变为红色;无水醋酸与NaOH反应生成醋酸钠和水。
①该小组同学认为证明无水醋酸与NaOH反应有水生成的现象是___________。小明认为以上实验不严谨,还应补充的实验是___________。
②实验过程中,观察到丙的U形管内液面左低右高,出现该现象的原因可能是无水醋酸与NaOH反应时放热或___________。
5.资料表明,氧化性:浓硝酸>稀硝酸,基于以下事实:
Ⅰ.稀硝酸不能氧化NO,而浓硝酸能将NO氧化成;
Ⅱ.稀硝酸与磷化物反应时,只能将磷元素氧化成单质磷,而浓硝酸与磷化物反应时,能将磷元素氧化成;
Ⅲ.稀硝酸只能将HI氧化成单质碘,而浓硝酸则能把HI氧化成;
Ⅳ.……
回答下列问题:
(1)某同学通过实验验证事实Ⅰ,所用实验装置(夹持装置略)如图所示(实验前用将装置中空气排尽):
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与反应生成和。
①B的作用是_________,B中反应的离子方程式为___________。
②实验时,首先将a和b相连接,C中的试剂为__________,C中观察到的现象是__________。然后将a与c相连接,其目的是__________,E中观察到的现象是__________。
(2)根据事实Ⅱ,写出稀硝酸与磷化亚铜()反应的化学方程式:__________。
(3)根据事实Ⅲ,将HI气体通入浓溶液中至过量,一段时间后溶液由无色变为黄褐色,写出生成使溶液显黄褐色的物质的反应的离子方程式:__________。
(4)请你举出一例将Ⅳ补充完整:_________。
6.硝酸是工业生产的重要原料,某学习小组探究稀、浓与铜的反应,实验方案如下,实验过程中滴加的硝酸均过量。
实验A 实验B
装置
现象 开始无明显现象,渐有小气泡生成,越来越剧烈,液面上方出现浅红棕色气体,溶液呈蓝色 反应剧烈,迅速生成大量红棕色气体,溶液呈绿色
回答下列问题:
(1)连接好装置后(未加试剂),检验该装置气密性的操作是:
关闭_________,仪器C下端插入盛水的水槽中;用酒精灯微热试管,仪器C下端管口________(填现象,下同);停止加热时____________。结合上述现象,可以判断该装置气密性良好。仪器C在实验中的作用是_______。
(2)实验室配制溶液时通常将晶体先溶解在硝酸中再加水稀释的原因是__________。
(3)实验B中反应的速率比A中的快,可能原因是__________。
(4)该学习小组针对实验B中溶液呈绿色的原因,提出两种假设:
假设1:的浓度较大所致
假设2:溶解了生成的
设计方案(如下表所示)并完成实验。实验装置如图所示。
序号 温度 试剂 CuO 用注射器注入 用注射器吸出气体 溶液现象
Ⅰ 25 ℃ 实验A中溶液2 mL / / / 蓝色
Ⅱ 25 ℃ 实验B中溶液2 mL / / / 绿色
Ⅲ 25 ℃ 实验A中溶液2 mL / / a
Ⅳ 25 ℃ 实验B中溶液2 mL / / b
Ⅴ 25 ℃ 实验B中溶液2 mL / / c
①根据表格信息,补充现象:a、_________;b、__________;c、___________。
②实验Ⅲ中还可以用__________代替CuO,溶液仍为蓝色,证实假设1不成立。
③由实验__________可知导致溶液显绿色的原因是溶解了生成的。
实验结论:假设2成立
7.某小组在验证氧化时发现异常现象,并对其进行深入探究。
实验Ⅰ:
装置与操作 现象
溶液立即变红,继续滴加溶液,红色变浅并逐渐褪去
(1)实验Ⅰ中溶液变红是因为与发生了反应,其离子方程式是_________。
(2)探究实验Ⅰ中红色褪去的原因:取反应后溶液,_________(填实验操作和现象),证明溶液中有,而几乎无。
(3)研究发现,酸性溶液中能氧化,但反应很慢且无明显现象,而实验Ⅰ中褪色相对较快,由此推测能加快与的反应。通过实验Ⅱ和Ⅲ得到了证实。
参照实验Ⅱ的图例,在虚线框内补全实验Ⅲ。
实验:
实验Ⅲ:
(4)查阅资料:加快与反应的主要机理有ⅰ.
ⅱ.
ⅲ.(羟基自由基)具有强氧化性,能直接氧化
为探究对与反应速率的影响,设计实验如图:
实验Ⅳ:
①,对比实验Ⅳ和Ⅱ可得出结论:在本实验条件下,________。
②结合资料和(1)~(4)的研究过程,从反应速率和化学平衡的角度解释实验Ⅰ中溶液先变红后褪色的原因:________。
③实验Ⅰ~Ⅳ中均有生成,小组同学推测可能是与溶液中其他微粒相互作用生成的,这些微粒有________。
8.为探究氯气与KI溶液的反应,某课外小组用如图装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验),装置A中发生反应的化学方程式为。
实验操作 实验现象
打开A中分液漏斗活塞,放下部分浓盐酸,加热 装置B中溶液变蓝色,随后蓝色褪去,溶液显浅棕色
(1)装置A中生成氯气的离子反应方程式为_____。
(2)装置C中NaOH的作用是____。
(3)能证明氯气的氧化性强于碘的实验现象是____。
(4)为探究B中溶液颜色变化的原因,小组同学查阅资料并进行实验。
查阅资料:和在溶液中会发生反应:,显棕黄色且遇淀粉变蓝;可被氯气氧化为(红色)和(黄色),两种离子可继续被氧化成(无色)。
进行实验:
实验操作 实验现象
Ⅰ.取反应后B中的溶液4mL分成两等份,第一份滴入1滴碘水;第二份滴入1滴淀粉溶液 第一份溶液变蓝色 第二份溶液颜色没有变化
Ⅱ.将溶于KI溶液中配制得碘总浓度为0.1mol/L的溶液,取上述溶液2mL,滴加1滴淀粉溶液,再通入氯气 加淀粉后溶液变蓝,通氯气后蓝色褪去,溶液显浅棕色
Ⅲ.向Ⅱ所得溶液继续通入氯气 溶液几乎变为无色
①操作Ⅰ的实验目的是___。
②写出在水溶液中与氯气反应生成的离子方程式____。
③由以上实验可推断B中溶液颜色变成浅棕色的原因是____。
9.某实验小组欲探究CO还原的产物成分。
I.CO的制备
实验室中可用如图甲装置制备少量CO(夹持装置略)。
(1)装置B中发生反应的化学方程式为_________。
(2)装置C的作用为_________;制备的CO可用_________法收集。
Ⅱ.的还原
利用如图乙装置进行的还原实验。
实验序号 实验条件 实验现象
1 通入CO并用酒精喷灯加热5 min,反应结束后,继续通入CO 10 min 产物大部分为黑色,还含有少部分红棕色粉末,产物中大部分能被磁铁吸引
2 通入CO并用酒精喷灯加热10 min,反应结束后继续通入CO 10 min 产物为纯黑色固体,产物均能被磁铁吸引
3 通入CO并用酒精喷灯加热15 min,反应结束后继续通入CO 10 min 产物为灰黑色固体,产物均能被磁铁吸引
(3)向实验1所得产物中加入稀盐酸溶解后,溶液变黄,没有气泡冒出,则实验1中所得固体产物的成分为________。
(4)向实验2所得产物中加入稀盐酸溶解后,加入溶液,现象为________。
Ⅲ.还原过程的探究
实验小组经查阅资料获知,被还原的机理可以用吸附还原理论解释(Me代表金属,B代表等还原性气体)。
吸附过程:
夺氧过程:
脱附过程:
(5)请写出实验1中夺氧过程的化学方程式:_________。
(6)从机理角度分析,使用细颗粒进行实验,还原速率更快的原因是_________。
(7)取实验3中产物1.72 g,加入足量稀盐酸溶解,加入氨水后将沉淀灼烧至恒重,获得红棕色固体2 g,则该份样品中所含物质的物质的量分别为_________。
10.实验室用如下装置制取氯气,并用氯气进行实验。回答下列问题。
(1)A中盛有浓盐酸,B中盛有,写出反应的化学方程式 。
(2)D中放入浓,其目的是 。
(3)E中为红色干布条,F中为红色湿布条,可观察到的现象是 ,对比E和F中现象的差异可得出的结论及解释是 。
(4)G处的现象是 。
(5)画出H处尾气吸收装置图并注明试剂。
(6)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装说明如下图。
①“与洁厕灵同时使用”会产生有毒的氯气,写出反应的离子方程式 .
②需“密封保存”的原因 。
11.有多种检验方法,某实验小组欲探究KSCN检验法在不同反应体系的实验条件,进行了如下实验研究(已知CuSCN为白色沉淀)。
实验一:单一溶液检验
(1)配制溶液,除了烧杯、量筒,还需用到的玻璃仪器有_________。
(2)向溶液中滴加1滴溶液,无明显现象,通入,仍无明显变化。
①该实验的目的是_________;
②用离子方程式表示Ⅱ中出现浅红色的原因:_________、_________。
(3)对Ⅱ中溶液为浅红色的原因,甲同学提出以下假设。
①假设1:加入氯水的量少,生成的浓度低
②假设2:氯水氧化性强,将部分氧化为
继续以下实验:
ⅰ.取Ⅱ中浅红色溶液,_________(填写实验操作,下同),溶液浅红色消失,从而排除了假设1;
ⅱ.向2mL水中滴加1滴溶液,_________,产生白色沉淀,证明假设2正确。
实验二:KSCN法检测混合液中的
(4)溶液上层产生的白色沉淀为________;请用平衡移动原理解释上述实验现象:________。
12.某小组探究溶液与溶液的反应原理,实验过程如表:
实验序号 Ⅰ Ⅱ
实验过程
实验现象 紫色变浅(pH<1),生成棕褐色沉淀() 溶液呈淡黄色(pH=8),生成浅粉色沉淀(MnS)
查阅文献:
i.在强酸性条件下被还原为,在近中性条件下被还原为;
ⅱ.单质硫可溶于硫化钠溶液,溶液呈淡黄色。
回答下列问题:
(1)根据实验可知,具有________性,实验I的现象与文献信息ⅰ存在差异,其原因是新生成的产物与过量的反应物进一步发生反应,该反应的离子方程式是________。
(2)甲同学预测实验I中被氧化成。
①根据实验现象,乙同学认为甲的预测不合理,理由是________。
②乙同学取实验I中少量溶液进行实验,检测到溶液中含有,得出被氧化成的结论,丙同学否定了该结论,理由是________。
③同学们经讨论后,设计了如图实验,证实该条件下的确可以将氧化成。
a.右侧烧杯中的溶液是________。
b.连通后电流计指针偏转,一段时间后,________(填操作和现象)。
(3)实验Ⅱ与文献完全相符的现象应该是________和溶液呈淡黄色,没有产生该实验现象的可能原因是________。
(4)反思该实验,反应物相同,而现象不同,体现了物质变化不仅与其自身的性质有关,还与________(填序号)因素有关。
a.反应物浓度
b.溶液的pH
c.反应物用量
13.研究不同pH时溶液对分解的催化作用。
资料:a.为红色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成。
b.为棕褐色固体,难溶于水,能溶于硫酸,生成。
c.有弱酸性:,。
编号 实验 现象
Ⅰ 向1 mL pH=2的1溶液中加入0.5 mL30% 溶液 出现少量气泡
Ⅱ 向1 mL pH=3的1 溶液中加入0.5 mL30%溶液 立即产生少量棕黄色沉淀,出现较明显气泡
Ⅲ 向1 mL pH=5的1 溶液中加入0.5 mL30%溶液 立即产生大量棕褐色沉淀,产生大量气泡
(1)经检验生成的气体均为,Ⅰ中催化分解的化学方程式是____________________________。
(2)对Ⅲ中棕褐色沉淀的成分提出两种假设:i.CuO ,ii.的混合物。为检验上述假设,进行实验Ⅳ:过滤Ⅲ中的沉淀,洗涤,加入过量硫酸,沉淀完全溶解,溶液呈蓝色,并产生少量气泡。
①若Ⅲ中生成的沉淀为,其反应的离子方程式是______________________。
②依据Ⅳ中沉淀完全溶解,甲同学认为假设ii不成立,乙同学不同意甲同学的观点,理由是_______________________。
③为探究沉淀中是否存在,设计如下实验:
将Ⅲ中沉淀洗涤、干燥后,取固体溶于过量稀硫酸,充分加热。冷却后调节溶液pH,以PAN为指示剂,向溶液中滴加EDTA溶液至滴定终点,消耗EDTA溶液。 __________________________,可知沉淀中不含,假设i成立。[已知:,,]
(3)结合方程式,运用化学反应原理解释Ⅲ中生成的沉淀多于Ⅱ中的原因:_________________________。
(4)研究Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时分解速率不同的原因。
实验Ⅴ:在试管中分别取1 mL pH=2、3、5的1溶液,向其中各加入0.5 mL 3 0% 溶液,三支试管中均无明显现象。
实验Ⅵ:___________________(填实验操作和现象),说明能够催化分解。
(5)综合上述实验,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时的分解速率不同的原因是____________________。
14.已知:将气体通入溶液中会产生不溶于酸的沉淀。某学习小组利用如图所示的装置探究气体与溶液的反应。
回答下列问题:
(1)装置中缓冲瓶的作用是__________。
(2)为了确保实验成功,组装实验装置后应进行的步骤是__________。
Ⅰ.探究影响沉淀产生的因素
(3)甲、乙两同学对沉淀产生的原因分别做出了如下假设:
甲同学假设:空气中存在,将氧化成,生成沉淀。
乙同学假设:酸性溶液中具有氧化性,将氧化成生成沉淀。
完成实验设计进行验证。
实验药品:食用油、蒸馏水、溶液、溶液、固体、稀(浓硫酸与水的体积比为1:5)、饱和NaOH溶液。
实验编号 影响因素 实验操作 实验现象
1 向烧杯中加入煮沸的溶液,再加入相同体积的食用油,冷却至室温
2 向烧杯中加入未煮沸的溶液
3 向烧杯中加入25mL_______,再加入相同体积的食用油,冷却至室温 出现浑浊
(4)检验上述沉淀,发现均不溶于稀盐酸。若实验1的现象为_________,实验2的现象为_________,则说明和均起到了氧化作用。
Ⅱ.探究起主要氧化作用的因素该学习小组利用数字化pH传感器采集了在有氧和无氧情况下将气体通入溶液、溶液时体系的pH变化曲线,如图所示。其中曲线1表示无氧溶液,曲线2表示有氧溶液,曲线3表示无氧溶液,曲线4表示有氧溶液。
(5)曲线2与曲线4几乎重合,原因是__________。
(6)曲线2中pH下降趋势大于曲线3,且反应速率更快,由此得出的结论是__________。
15.大苏打在我们日常生活以及工业、农业、医药、食品等领域都有着广泛而重要的用途。其晶体
呈无色透明状,易溶于水,不溶于乙醇,酸性条件下迅速反应生成S和。以下是未来中学化学研究小组探究晶体的制备及部分化学性质的实验,请分析思考并回答下列问题。
Ⅰ.关于的制备
制备的方法很多,如硫化碱法是工业上制备的常用方法之一,其原理是将气体通入与的混合溶液。
(1)完成上述反应的化学方程式:_________,该反应中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为_________。
某同学从硫元素价态的视角,考虑用硫黄与亚硫酸钠溶液加热制取。设计的实验方案如下:
①取一定量于100mL烧杯中,加适量煮沸后的蒸馏水充分搅拌溶解。
②另取一定量硫粉于200mL烧杯中,加少量乙醇充分搅拌均匀后,再加入溶液,隔石棉网小火加热煮沸,不断搅拌至硫粉几乎全部反应。
③对上述混合液趁热过滤,将滤液转入蒸发皿中……
(2)在②中加少量乙醇于硫粉中并充分搅拌均匀的目的是____________,硫粉易溶于二硫化碳,请解释为何用酒精而不用二硫化碳:____________。
(3)步骤③趁热过滤的原因是____________,滤液转入蒸发皿后的操作是____________、过滤、洗涤。
(4)滤液中除了产品和未完全反应的外,猜测还可能存在的无机杂质是__________,产生该杂质的原因可能是____________。
Ⅱ.关于的化学性质的探究
研究小组的同学根据价态变化原理猜测具有还原性,可与进行反应,设计如下装置进行探究:
实验过程中产生的某些现象:当打开分液漏斗活塞,滴加一定量浓盐酸,加热后,A中烧瓶内有黄绿色气体生成,C中液面上方有白雾,用湿润的淀粉-碘化钾试纸检验C中白雾,淀粉-碘化钾试纸变蓝,溶液中开始出现黄色浑浊;C中浊液经过滤后,取少量滤液用盐酸酸化,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
(5)为了检验C中白雾的成分是否有,需进行的操作是_____________。
(6)研究小组同学讨论认为,利用上述现象可证明被氧化,写出被氧化的离子方程式:____________。
(7)有同学提出,C中滤液用硝酸酸化后滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,即可证明将还原成,你认为该结论是否可靠并解释原因:____________。
16.某小组探究Cu与反应,发现有趣的现象。室温下,的稀硝酸(溶液A)遇铜片短时间内无明显变化,一段时间后才有少量气泡产生,而溶液B(如图)遇铜片立即产生气泡。
(1)探究溶液B遇铜片立即发生反应的原因。
①假设1:________对该反应有催化作用。
实验验证:向溶液A中加入少量硝酸铜,溶液呈浅蓝色,放人铜片,没有明显变化。
结论:假设1不成立。
②假设2:对该反应有催化作用。
方案I:向盛有铜片的溶液A中通入少量,铜片表面立即产生气泡,反应持续进行。有同学认为应补充对比实验:向盛有铜片的溶液A中加入几滴的硝酸,没有明显变化。补充该实验的目的是________。
方案Ⅱ:向溶液B中通入氮气数分钟得溶液C。
相同条件下,铜片与A、B、C三份溶液的反应速率:B>C>A,该实验能够证明假设2成立的理由是________。
③查阅资料:溶于水可以生成和________。
向盛有铜片的溶液A中加入________,铜片上立即产生气泡,实验证明对该反应也有催化作用。
结论:和均对Cu与的反应有催化作用。
(2)Cu与稀硝酸反应中参与的可能催化过程如下。将ii补充完整。
ⅰ.
ⅱ._________
ⅲ.
(3)探究的性质。
将一定质量的放在坩埚中加热,在不同温度阶段进行质量分析,当温度升至时,剩余固体质量变为原来的24.33%,则剩余固体的化学式可能为_________。
17.某兴趣小组欲探究反应,设计如下实验:
(1)Ⅰ、Ⅱ均未检验出,检验有无的试剂是________。
(2)经检验,Ⅱ→Ⅲ的过程中产生了。对产生的原因作出如下假设:
假设a:被空气氧化,离子方程式为________。
假设b:被酸性溶液中氧化。
假设c:被氧化。
小组同学通过进一步实验证实了a、b不是产生的主要原因,又查阅资料得知的反应限度小、产生的低,故推测增大是因为向Ⅱ的浅黄色溶液中加入溶液后,____________________________,促使该平衡正向移动。
(3)上述推测虽然合理,但Ⅳ中灰黑色浑浊中只检验出少量AgI,主要成分是Ag。小组同学查阅资料得知新制的AgI见光分解速率较慢,故又对Ⅱ→Ⅲ过程中产生的原因提出了假设d:______________________,该反应的离子方程式为________________________,并设计实验证明该假设合理,实验方案为____________________________。
(4)经测定,Ⅲ→Ⅳ的过程中温度几乎无变化,随反应时间的变化如图所示。若在实验开始时,先向Ⅲ的溶液中加入几滴溶液,随反应时间的变化相同。则Ⅳ中迅速出现灰黑色浑浊的原因可能是________。
18.化学小组实验探究与溶液的反应。
(1)实验一:用如下装置(夹持、加热仪器略)制备,将足量通入溶液中,迅速反应,得到无色溶液A和白色沉淀B。
①浓与Cu反应的化学方程式是_________。
②试剂a是______________。
(2)对体系中有关物质性质分析得出:沉淀B可能为、或二者混合物。(资料:微溶于水;难溶于水)
实验二:验证B的成分
①写出溶于氨水的离子方程式:____________。
②加入盐酸后沉淀D大部分溶解,剩余少量沉淀下F。推断D中主要是,进而推断B中含有。向滤液E中加入一种试剂,可进一步证实B中含有。所用试剂及现象是______________。
(3)根据沉淀F的存在,推测的产生有两个途径:
途径1:实验一中,在溶液中被氧化生成,随沉淀B进入D。
途径2:实验二中,被氧化为进入D。
实验三:探究的产生途径
①向溶液A中滴入过量盐酸,产生白色沉淀,证明溶液中含有___________;取上层清液继续滴加溶液,未出现白色沉淀,可判断B中不含。做出判断的理由:___________。
②实验三的结论:______________。
(4)实验一中与溶液反应的离子方程式是___________。
(5)根据物质性质分析,与溶液应该可以发生氧化还原反应。将实验一所得混合物放置一段时间,有Ag和生成。
(6)根据上述实验所得结论:_____________。
19.亚硝酰硫酸()是一种重要的重氮化反应试剂。亚硝酰硫酸是白色片状、多孔或粒状晶体,遇水分解成硫酸、硝酸和一氧化氮,溶于浓硫酸而不分解。某化学兴趣小组将通入浓硝酸和浓硫酸的混合液中制备亚硝酰硫酸,并测定产品的纯度。
(1)若用铜粉与浓硫酸在装置A中制备,写出反应的化学方程式_______;还缺少的玻璃仪器是_______。
(2)按气流从左到右的顺序,上述仪器的连接顺序为_______(填仪器接口字母)
(3)装置B的作用有_______。
(4)装置D使用的是冷水浴,目的是_______。
(5)写出与水反应的化学方程式:_______。
(6)测定亚硝酰硫酸()的纯度。已知:。准确称取25.0g产品,在特定条件下配制成250mL溶液。取25.00mL产品于250mL碘量瓶中,用0.20mol/L浓度标准溶液滴定。重复上述步骤,消耗\mathrm{KMnO}_{4}标准溶液的体积为25.00mL。
①当最后一滴标准溶液滴入时,_______,即达到滴定终点。
②亚硝酰硫酸的纯度为_______。
20.亚硝酸钠外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂。某兴趣小组进行下面实验探究,查阅资料知道:
①为弱酸;②;③;④酸性溶液可将或NO2氧化为,被还原为。
(1)的制备(夹持装置和加热装置已略,气密性已检查)
①如果没有装置B,C中发生的副反应有___________________(写化学方程式)。
②制得的中混有较多的杂质,改进措施是在装置A、B间增加___________________,可提高的纯度。
③装置E中发生反应的离子方程式为___________________。
(2)探究亚硝酸钠与硫酸反应的气体产物成分
已知:①;②气体液化的温度为21℃,NO液化的温度为-152℃。
①反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,目的是___________________。
②为了检验装置A中生成的气体产物,装置的连接顺序是(按气流从左→右连接)A→___________________。
③在关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。确认A中产生的气体中含有NO,依据的现象是___________________。
(3)证明酸性条件下具有氧化性
供选用的试剂有溶液、溶液、溶液、KI溶液、稀硫酸、淀粉溶液、KSCN溶液,设计实验方案___________________。
(4)市售亚硝酸钠含量的测定已知市售亚硝酸钠主要成分是,含、水等杂质,可以用测定的含量(其中杂质不跟酸性溶液反应)。称取5.0g市售亚硝酸钠样品溶于水配制成250mL的样品溶液。取25.00mL样品溶液于锥形瓶中,用稀硫酸酸化后,再用的标准溶液进行滴定,进行三次平行实验,平均消耗标准溶液28.00mL。该市售亚硝酸钠中的质量分数是___________________。
21.某化学小组设计实验,对与溶液的反应进行探究。
(1)实验1:用如下装置制备并纯化,并将气体通入到溶液中,溶液中迅速产生大量白色沉淀,充分反应后过滤,得到灰白色沉淀A和无色溶液B。
①实验中制备的化学方程式为________________,是________________(填“极性”或“非极性”)分子。
②橡皮管a的作用是________________。
(2)为了对实验1得到的灰白色沉淀A进行探究,设计如下表所示的实验2。[已知25℃时,]
操作 现象
Ⅰ:向灰白色沉淀A中加入足量浓氨水后,沉淀A逐渐减少,得到灰黑色的悬浊液 Ⅱ:向吸出上层清液的试管中加入浓硝酸后,产生红棕色气体
①写出现象Ⅰ中灰白色沉淀A溶于浓氨水时反应的离子方程式________________。
②灰黑色悬浊液中固体物质的主要成分为Ag单质,则生成该物质时,溶液的pH________________。(填“增大”“减小”或“不变”)
(3)对实验1得到的无色溶液B中所含离子种类进行探究,设计如下表所示的实验3。{已知AgC1可溶于浓盐酸,生成配离子}
操作 现象
Ⅲ:滴加浓盐酸的试管先产生白色沉淀,继续滴加,沉淀逐渐溶解,再向其中滴加溶液时,试管中又产生浑浊现象Ⅳ:滴加饱和溶液,试管中无沉淀产生
①某同学设计补充实验:向溶液中滴加饱和溶液,先产生沉淀后沉淀逐渐溶解。结合现象Ⅳ说明无色溶液B中不存在________________,经检测后发现此时Ag的存在形式为。
②用平衡移动原理解释现象Ⅲ中出现白色沉淀的原因________________。
③现象Ⅲ中滴加溶液时有沉淀生成,某同学认为可能是空气中参与反应,设计实验探究该同学的猜想________________。
(4)通过以上实验,小组同学得出结论,与溶液能同时发生氧化还原反应与非氧化还原反应。结合该结论,又讨论了与不能大量共存的原因,猜测其中一种原因为,另一种原因为________________(写出离子方程式)。
22.某研究性学习小组对实验室中NH3制取、性质和用途探究,进行了如图实验设计。(夹持装置省略)
I.制取和性质探究
(1)仪器m的名称为______,试剂X为______。
(2)检查装置A的气密性的方法:______。
(3)装置B中发生的反应的化学方程式为______,本实验体现了NH3的______性。
(4)装置C中仪器b的作用是充分吸收NH3和______。
Ⅱ.用途探究
和可用于制取氨基甲酸铵(),其反应原理为。已知:氨基甲酸铵难溶于四氯化碳,易水解,受热易分解。其制备装置如图:
(5)三颈烧瓶置于冰水浴中的原因:_____。
(6)的作用:_____。
(7)实验制备过程中为了提高氨基甲酸铵的产率,请提出合理措施:_____(写两条)。
23.绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。由此可知:________、________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关和)(设为装置A)称重,记为。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为。按如图1所示连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是______。
②将下列实验操作步骤正确排序______(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为。
a.点燃酒精灯,加热
b.熄灭酒精灯
c.关闭和
d.打开和,缓缓通入
e.称量A
f.冷却到室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数日=______(列式表示)。若实验时按a、d次序操作,则使______(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将(2)中已恒重的装置A接入如图2所示的装置中,打开和,缓缓通入,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为________(填标号)。C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为________。
a.品红
b.NaOH
c.
d.
e.浓
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式:_________。
24.在学习氧化还原反应时,某同学提出具有较强氧化性,具有较强还原性,二者也可发生氧化还原反应。该同学设计下列实验进行验证。
(1)研究溶液与KI溶液反应的产物。向盛有溶液的试管中加入溶液,振荡试管,溶液颜色________(填“有”或“无”)明显变化。
【实验结论】二者混合只发生复分解反应,无明显氧化还原反应。
(2)验证的氧化性。将光亮的铁丝伸入溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中铁的氧化产物,将溶液中的除尽后,进行了如下实验。可选试剂:①KSCN溶液、②NaOH溶液、③酸性溶液、④溶液。
请完成下表:
操作 现象 结论
取少量除尽后的溶液于试管中,加入KSCN溶液,振荡 _______ 存在
取少量除尽后的溶液于试管中,加入1~2滴______(填序号),振荡 _______ 存在
【实验结论】铁的氧化产物为和,则的氧化性强于,已知的氧化性强于,则可与发生氧化还原反应。
另一同学用pH计测得常温下该硝酸银溶液的pH为5.50,于是该同学对实验结论提出质疑。你认为他提出质疑的理由可能是______。
(3)通过原电池原理探究与之间的氧化还原反应。按如图所示装置组装原电池。
盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应,并且电迁移率()应尽可能地相近,根据下表数据,盐桥中应选择作为电解质。
阳离子 阴离子
4.07 4.16
5.19 7.40
6.59 7.91
7.62 8.27
实验开始后,电流表指针发生偏转,正极电极表面有光亮的银析出,则该原电池负极的电极反应式为__________。
【实验结论】__________。
(4)查阅资料可知常温下:;。试从反应速率与化学平衡两个角度解释溶液与KI溶液混合只发生复分解反应而无明显氧化还原反应的可能原因:________。
25.某小组在验证反应“”的实验中检测到,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取出少量黑色固体,洗涤后,________(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有________。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有,乙认为铁粉过量时不可能有,乙依据的原理是________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色深浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号 取样时间/min 现象
ⅰ 3 产生大量白色沉淀;溶液呈红色
ⅱ 30 产生白色沉淀,较3min时量少;溶液红色较3min时加深
ⅲ 120 产生白色沉淀,较30min时量少;溶液红色较30min时变浅
(资料:与生成白色沉淀AgSCN)
②对产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生;
假设b:空气中存在,由于________(用离子方程式表示),可产生;
假设c:酸性溶液中的具有氧化性,可产生;
假设d:根据现象,判断溶液中存在Ag,可产生。
③下述实验I可证实假设a、b、c不是产生的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验I:向硝酸酸化的溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液。3min时溶液呈浅红色,30min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如下图。其中甲溶液是_______,操作及现象是_______。
根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中浓度变化的原因:________。
答案以及解析
1.答案:(1)拔掉分液漏斗上口的玻璃塞(或使分液漏斗玻璃塞上的凹槽或小孔对准瓶颈处的小孔)
(2);有淡黄色沉淀生成
(3)吸收,防止污染空气
(4)
(5)0.128
(6)取少量晶体于试管中,加适量水溶解,再滴加足量盐酸,振荡,再滴入溶液,有白色沉淀生成
解析:(1)使用分液漏斗时应取下分液漏斗上口的玻璃塞,使分液漏斗内的压强等于大气压强,保证液体顺利流下。
(2)装置A中生成,装置B中溶液与发生反应,被还原为,被氧化为,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒配平离子方程式。装置C中发生反应:、,现象是有淡黄色沉淀生成。
(3)装置D和F的作用是吸收,防止污染空气。
(4)装置E中与反应生成。
(5)根据反应进行计算,则样品中抗氧化剂的残留量为。若盛标准液的滴定管未润洗,则消耗标准液的体积偏高,测定结果偏高。
(6)若晶体在空气中已被氧化,则生成,可以利用稀盐酸和溶液检验。
2.答案:(1)研钵
(2)将一小片pH试纸置于洁净干燥的表面皿或玻璃片上,用玻璃棒蘸取少许待测液滴在H试纸上待显色后与标准比色卡比较,读出pH
(3)
(4)更好地控制反应的进行;重结晶
(5)甲;过滤速度更快、滤出的固体容易干燥
(6)葡萄糖酸锌;60
解析:(1)研磨使用研钵,蒸发皿是蒸发使用的仪器坩埚是灼烧使用的仪器。
(3)步骤Ⅱ中葡萄糖酸和氢氧化钙发生反应生成葡萄糖酸钙和水。
(4)硫酸钙微溶,逐滴滴入硫酸锌可以控制硫酸锌的量,更好地控制反应的进行;加入适量95%乙醇,降低葡萄糖酸锌的溶解度从而结晶得到粗产物,要提纯粗产物需要通过重结晶的方式。
(5)符合减压过滤的装置为甲,减压过滤用真空泵抽真空造成负压,可以使过滤速度更快、滤出的固体容易干燥。
(6)制备营养强化剂G时,向葡萄糖酸钙溶液中滴入硫酸锌,两种盐发生复分解反应,可推测营养强化剂G是葡萄糖酸锌;根据题中信息“得到G的粗产物2.60g”和“得到G的晶体1.56 g”,G的提纯回收率是。
3.答案:(1);
(2);还原
(3)
(4)球形;
(5)F、N、P;
解析:(1)由现象可知,A中发生Cu与浓硫酸的反应,生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为:;
(2)二氧化硫溶于水为亚硫酸,与硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,所以白色沉淀为,说明二氧化硫有还原性;
(3)C中沉淀生成的离子方程式是:;
(4)①基态核外电子排布式为1,其1s电子云轮廓图的形状为球形;②基态P原子的价层电子排布式为,价层电子轨道表示式为:;
(5)①非金属性:F>N>P,则电负性:F>N>P;②该阳离子中,带“*”的C原子形成3个键,为杂化。
4.答案:(1);
(2)12;放出
(3)碱;红;<
(4)
(5)①甲、乙中硅胶不变色,丙中硅胶变为红色;验证无水醋酸与NaOH反应生成的醋酸钠不能使硅胶变色;
②NaOH固体溶解放出热量
解析:(1)由图2可知,烧杯中最初盛放试剂的7,显碱性,则其为溶液;与HCl发生中和反应生成和。
(2)与HCl反应过程中溶液温度升高,说明中和反应放出热量,后来温度又降低,是因为过量的盐酸吸收了部分热量,则当与HCl恰好完全反应时,溶液温度最高,图2中,溶液时二者恰好完全反应,则。
(3)图2中b点对应溶液,显碱性,滴加酚酞试剂,溶液变为红色;图2中d点对应溶液为与HCl的混合溶液,由于电离产生的与个数之比是1:2,溶液中还存在HCl电离产生的,故d点对应溶液中所含和个数之比小于1:2。
(4)由图4可知,反应前后数目不变,而转化为,故该反应的实质为。
(5)①变色硅胶吸水后由蓝色变为红色,无水醋酸与NaOH反应生成醋酸钠和水,则甲、乙中硅胶不变色,丙中硅胶变为红色。
②无水醋酸与NaOH反应时放热或NaOH固体溶解放热,使集气瓶内气体压强增大,从而导致丙的U形管内液面左低右高。
5、(1)答案:①将转化为NO;
②浓;液面上方气体由无色变为红棕色;验证稀不能氧化NO;液面上方气体仍为无色
解析:①浓硝酸与铜反应生成,此处需验证事实Ⅰ,则需先将转化为NO,所以B的作用是将转化为NO;B中试剂为水即可,发生反应的离子方程式为。②实验的目的是验证事实Ⅰ,首先验证浓硝酸可氧化NO气体,实验时,将a和b相连接,C中的试剂为浓硝酸;NO被氧化后生成红棕色的,所以C中观察到的现象是液面上方气体由无色变为红棕色;为了验证稀硝酸不能氧化NO,将a与c相连接,NO通入稀硝酸后不反应,所以E中观察到的现象是E装置液面上方气体仍为无色。
(2)答案:(稀)
解析:根据事实Ⅱ,稀硝酸与磷化物反应时,只能将磷元素氧化成磷单质,且中Cu的化合价为+1价,会被稀氧化为+2价,稀硝酸被还原为NO,同时有水生成,根据得失电子守恒可得反应:(稀)。
(3)答案:
解析:根据事实Ⅲ,稀硝酸只能将HI氧化成碘单质,而浓硝酸则能把HI氧化成,所以将HI气体通入浓溶液中,开始时浓硝酸与HI反应生成和,溶液不会变黄,当浓硝酸变为稀硝酸时,与HI反应生成和,溶液变为黄褐色,离子方程式为;过量的HI与,也能发生归中反应生成和,使溶液变为黄褐色,离子方程式为。
(4)答案:常温下,浓硝酸与Cu反应速率快,而稀硝酸与Cu反应速率慢(或其他合理答案)
解析:常温下,浓硝酸氧化性强,与铜反应速率快,稀硝酸氧化性较弱,则与铜反应速率较慢。
6.答案:(1)分液漏斗的旋塞;有气泡冒出;液面沿管口上升一段,最后形成稳定的水柱;防止倒吸
(2)抑制水解
(3)浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强
(4)①蓝色加深;绿色变蓝色;绿色加深
②或(合理即可)
③Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ
解析:(1)检查装置的气密性,首先要确保装置是封闭的,因此要关闭分液漏斗的旋塞,并把球形干燥管下端管口浸入水中,然后再让试管受热,使试管内的空气膨胀,在球形干燥管管口形成气泡;撤掉热源,若液面沿管口上升一段,最后形成稳定的水柱,说明装置气密性良好。
(2)直接将晶体溶解于水中配制溶液,会发生水解反应,而溶解在硝酸中,浓度大,抑制水解。
(3)影响溶液中反应速率快慢的因素有温度、浓度等,且浓硝酸和稀硝酸与铜的反应是两个不同的反应,导致速率有差异的可能原因是氧化性的强弱不同。
(4)实验I和Ⅱ是对照组,实验Ⅲ中增加了的量但是溶液仍然为蓝色,说明导致溶液变绿的原因并不是的浓度增大,因此,实验Ⅳ和Ⅴ是为了证明溶解量对溶液颜色的影响。实验Ⅳ往外吸出试管中的气体,减小试管内的压强,减小了的溶解量,导致溶液由绿变蓝;实验Ⅴ中注入增加了的溶解量,溶液绿色会加深。
7.答案:(1)
(2)滴加KSCN溶液,溶液变红
(3)
(4)①也能加速与反应,且效果比更好;②刚滴入时,ii反应速率快,生成的迅速与结合,溶液立即变红;继续滴加,升高,加快氧化,使降低,,平衡逆向移动,红色褪去;③
解析:(1)与发生反应生成,使溶液显红色,其反应的离子方程式为。
(2)检验,常用KSCN溶液,若溶液变红,说明含有,反之,则不含,证明实验中含有,几乎无,具体操作是取反应后的溶液少量于试管中,滴入KSCN溶液,溶液变红,证明溶液中有,几乎无。
(3)根据题意,酸性溶液中能氧化,但反应很慢且无明显现象,滴加溶液后,溶液褪色相对较快;实验Ⅱ和实验Ⅲ应为对照实验,根据实验Ⅱ,推出实验Ⅲ:先加入0.5mLpH=1的硫酸溶液,无明显现象,静置后,滴加数滴溶液,溶液立即变红。
(4)①根据实验Ⅳ加入溶液,溶液变红,静置后,溶液红色褪去,说明也能加速与的反应,,说明实验Ⅳ的反应速率比实验Ⅱ快,即催化的效果比更好。②实验Ⅰ中开始时溶液立即变红,说明刚滴入时,ii反应速率快,生成迅速与结合,使溶液立即变红;依据反应主要机理,继续滴加溶液,产生升高,加快氧化,使降低,,平衡逆向移动,红色褪去。③可与相互作用生成。
8.答案:(1)
(2)吸收多余氯气,防止污染环境
(3)B装置中通氯气后溶液变蓝
(4)证明反应后的B溶液中有淀粉,无,说明溶液的浅棕色不是造成的;;先被氯气氧化成,又被氯气氧化成 (红色)和(黄色),两者混合呈浅棕色溶液
解析:(1)根据反应方程式为,可得离子方程式为:;
(2)氯气有毒,污染环境,所以不能直接排空;氯气能和氢氧化钠反应被吸收,,所以可用氢氧化钠溶液吸收多余的氯气,防止污染环境,故答案为:吸收多余氯气,防止污染环境;
(3)因的氧化性大于的氧化性,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,可发生:,能使淀粉变蓝,即B装置中通氯气后溶液变蓝,故答案为:B装置中通氯气后溶液变蓝;
(4)①第一份滴入1滴碘水,碘单质与淀粉作用显示蓝色,证明反应后的B溶液中有淀粉,显棕黄色且遇淀粉变蓝,第二份滴入淀粉溶液,溶液颜色没有变化,说明溶液的浅棕色不是造成的,无,故答案为:证明反应后的B溶液中有淀粉,无,说明溶液的浅棕色不是造成的;②中的碘为+1价,反应后生成,碘的价态升高4价价,氯气具有氧化性生成,氯的价态降低2价,由电子守恒,由电荷守恒,最后由质量守恒得离子反应式为:,故答案为:;③向Ⅱ所得溶液继续通入氯气,溶液几乎变为无色,被氧化成(无色),B中溶液颜色变成浅棕色的原因是先被氯气氧化成,,又被氯气氧化成 (红色)和 (黄色),两者混合呈浅棕色溶液,故答案为:先被氯气氧化成,又被氯气氧化成 (红色)和 (黄色),两者混合呈浅棕色溶液。
9.答案:(1)
(2)吸收未反应的;排水
(3)大量、少量
(4)产生蓝色沉淀
(5)
(6)使用细颗粒进行实验,金属氧化物能用来吸附还原性气体的表面积更大,吸附速率更快
(7)Fe:、
解析:(1)装置A中分解产生和MgO,在装置B中与Zn在高温下发生反应生成CO和ZnO,化学方程式为。
(2)收集CO前,应将气体中可能残留的用NaOH溶液除去;CO难溶于水,应用排水法进行收集。
(3)向实验1所得产物中加入稀盐酸溶解后,溶液变黄,没有气泡冒出,证明产物中含,不含Fe;产物大部分为黑色,还含有少部分红棕色粉末即含,产物中大部分能被磁铁吸引,则产物为大量、少量未被还原的。
(4)实验2所得产物为纯黑色固体,产物均能被磁铁吸引,证明产物为(可能含有Fe),加入稀盐酸溶解后,溶液中含大量,加入溶液,产生蓝色沉淀。
(5)由上述分析可知,实验1中被还原为,结合题给机理可以写出实验1中夺氧过程的化学方程式为。
(7)设1.72 g产物中含,可得,加入稀盐酸溶解后,加入氨水沉淀,灼烧至恒重获得的圆体为,即,解得。
10.答案:(1)
(2)除去氯气中的水蒸气
(3)E中红色布条不褪色 F中红色布条褪色干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性
(4)棉花团变蓝
(5)
(6) 次氯酸钠会与空气中的二氧化碳反应
解析: (1)与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气、氯化锰和水,化学方程式为。
(2)浓硫酸具有吸水性,D中浓硫酸作用为干燥氯气,除去氯气中的水蒸气,防止水蒸气对氯气漂白性的检验造成干扰。
(3)干燥的氯气依次通过E中红色干布条,F中红色湿布条,观察到现象为E中红色布条不褪色,F中红色布条褪色,说明干燥的氯气没有漂白性,氯气和水反应生成的次氯酸有漂白性。(4)氯气具有强的氧化性,与碘化钾反应生成单质碘,淀粉遇到碘变蓝,所以观察到的现象为棉花团变蓝。(5)氯气有毒不能直接排放到空气中,氯气能够与碱反应,可以用氢氧化钠溶液吸收过量的氯气,装置如图所示:
(6)①次氯酸根离子与氯离 子发生氧化还原反应生成氯气和水,离子方程式为。②消毒液的有效成分是次氯酸钠,与二氧化碳和水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,见光易分解,所以应该密封保存。
11.答案:(1)100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管
(2)①排除在此条件下氧气氧化的可能性;②;
(3)ⅰ.继续滴加饱和氯水;ⅱ.滴加1滴饱和氯水,加入稀盐酸和氯化钡溶液
(4)CuSCN;,部分与反应生成CuSCN,促使平衡正向移动,增多,与反应生成红色
解析:(1)配制溶液需用到的玻璃仪器有100mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管。
(2)向溶液中滴加1滴溶液,无明显现象,说明无,再通入,仍无明显现象,说明此情境下无法将氧化为,排除在此条件下氧气氧化的可能性;溶液变红的原因是被氯水氧化为,反应的离子方程式为。
(3)根据题意可知,若想排除假设1,需要继续滴加氯水,增加其浓度后再观察现象;若想证明假设2正确,需要创设一个空白对照实验,看氯水是否能氧化,故先滴加1滴饱和氯水,再加入稀盐酸和氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明假设2正确。
(4)由题目中所给信息可知反应中生成的白色沉淀为CuSCN,说明有生成,即发生反应:,部分与生成CuSCN沉淀,使平衡正向移动,增大,再与反应生成大量,溶液变为红色。
12.答案:(1)氧化;
(2)①紫色变浅,说明酸性溶液过量,能被其继续氧化生成;②酸性溶液本身就含有;③a.溶液;b.取适量右侧烧杯中的溶液于试管中,用稀盐酸酸化后,滴加溶液,观察到有白色沉淀生成
(3)生成棕褐色沉淀;新生成的二氧化锰被过量的硫离子还原
(4)abc
解析:本题考查化学实验综合。
(1)实验I、Ⅱ中中的Mn元素的化合价分别由+7价降低到+4价和+2价,表现出氧化性:实验I中在强酸性条件下的还原产物与过量的发生归中反应生成棕褐色沉淀,离子方程式为。
(2)①紫色变浅,说明酸性溶液过量,具有较强还原性,能被过量的继续氧化为。②稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液中本身就含有硫酸根离子,故检测到溶液中含有不能得出被氧化成的结论。③a.将氧化还原反应设计成带盐桥的原电池时氧化剂与还原剂不接触,避免了反应物对产物检验的干扰,左侧烧杯中为溶液(稀硫酸酸化至pH=0)作氧化剂,则右侧烧杯中应提供的还原剂为溶液;b.检验右侧烧杯中有硫酸根离子生成的操作和现象:取适量右侧烧杯中的溶液于试管中,用稀盐酸酸化后,滴加溶液,观察到有白色沉淀生成。
(3)题给实验Ⅱ中硫化钠溶液因硫离子水解而显碱性,滴加10滴溶液(稀硫酸酸化至pH=0)到溶液中,混合溶液的pH约为8,文献信息是近中性时应该生成棕褐色沉淀,而该实验现象是生成浅粉色MnS沉淀;没有观察到棕褐色沉淀的可能原因是新生成的二氧化锰被过量的硫离子还原生成MnS沉淀。
(4)对比两个实验可知,反应物用量不同,反应混合溶液的pH不同,此外由于用量和滴向不同导致反应物的浓度也不相同,故与反应物浓度、溶液的pH和反应物用量三个因素都有关,故abc均正确。
13.答案:(1)
(2)①
②与反应产生的具有强氧化性,在酸性条件下可能会氧化或Cu,无法观察到红色沉淀Cu
③
(3)溶液中存在,,溶液pH增大,两个平衡均正向移动,浓度增大,使得沉淀量增大
(4)将Ⅲ中沉淀过滤,洗涤,干燥,称取少量于试管中,加入30% 溶液,立即产生大量气泡,反应结束后,测得干燥后固体的质量不变
(5)的催化能力强于;随pH增大,与反应生成增多
解析:(1)产生氧气和水,在的催化下反应的化学方程式为。
(2)①Ⅲ中为双氧水和反应,若生成的沉淀为,则离子方程式为。
③溶液中的全部转化为,由于~EDTA,则有,化简得。
(4)若能够催化分解,则可加快分解速率,且反应前后质量不变。因此将Ⅲ中沉淀过滤,洗涤,干燥,称取少量于试管中,加入30%溶液,立即产生大量气泡,反应结束后,测得干燥后固体的质量不变,则可说明能够催化分解。
(5)根据以上实验进行分析可知,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中不同pH时的分解速率不同,是由于的催化能力强于,且随pH增大,反应生成增多。
14.答案:(1)使通入溶液中的气体的速率较稳定
(2)气密性检查
(3)煮沸的溶液
(4)无明显现象出现浑浊
(5)曲线2和4对应溶液中均有反应发生,曲线4对应溶液中因有的存在导致pH变化略大一点,的氧化能力大于,使得曲线4中pH变化只比曲线2略大一点
(6)将气体通入溶液中起主要氧化作用的是,起次要氧化作用的是
解析:(1)气泡的产生速率直接影响pH变化曲线的平滑程度,实验装置中在的发生装置后放置缓冲瓶可以使通入待测溶液中的气体的速率比较稳定。
(2)实验中需要探究的氧化作用,因此实验成功的关键因素就是是否完全隔绝氧气,所以在实验前应进行检漏操作,确保装置气密性良好。
(3)根据控制变量法可知,实验需要探究对反应的影响,故应在排除的前提下,保持其他因素均一致,与实验1对比,应选用煮沸的溶液。
(4)根据结论,与均起到了氧化作用,可知实验1与实验2中,现象应为有氧时有浑浊,无氧时无明显现象。
(5)曲线2与曲线4几乎重合,表明两条曲线的氧化反应速率几乎一样,而曲线4中pH变化略大一点,则体现了的作用,如果不起作用,则理论上两条曲线应重合,由此可知的氧化能力大于。结合离子方程式,曲线2、4几乎重合是因为对应溶液中均有反应发生,曲线2、4的差别是因为的存在,且的氧化能力大于。
(6)曲线2中只有影响,曲线3中只有影响,而曲线2中pH下降趋势大于曲线3,且反应速率更快,说明将气体通入溶液中起主要氧化作用的是,起次要氧化作用的是。
15.答案:(1);4:1
(2)增大反应物间的接触面积,提高反应速率;二硫化碳不溶于水,不利于硫粉与亚硫酸钠接触
(3)防止温度降低,产品结晶析出而损耗;蒸发浓缩、冷却结晶
(4);未反应的被氧化了
(5)将白雾通入溶液中,若出现白色沉淀,证明有生成(合理即可)
(6)
(7)不可靠;因为产生的白色沉淀可能是与水反应生成的与结合成AgCl沉淀,也可能是滤液中的与结合成沉淀,因此,这个现象不能证明将还原成
解析:(1)依据部分产物及价态规律、元素守恒可以写出反应的化学方程式为,根据方程式中元素价态可以判断氧化剂与氧化产物的物质的量之比为4:1。
(2)用乙醇溶解硫粉可以增大反应物间的接触面积,目的是提高反应速率,而二硫化碳不溶于水,不利于硫粉与亚硫酸钠接触。
(3)趁热过滤是为了防止温度降低,产品结晶析出而损耗,滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到产品。
(4)由于具有较强的还原性而易被氧化,因此,滤液中可能含有被溶解的氧化的产物。
(5)由于白雾中可能有,因此,不用品红溶液检验,可以选择溶液,将通入溶液会产生白色沉淀。
(6)依据实验现象结合氧化还原反应价态变化规律得出反应的离子方程式为。
(7)因为产生的白色沉淀可能是与水反应生成的与结合成AgCl沉淀,也可能是滤液中的与结合成沉淀,因此,这个现象不能证明将还原成。
16.答案:(1)①;②排除通入的与水反应引起硝酸浓度增大的影响;通入可以带走溶液中的部分因此三份溶液中的浓度:B>C>A,反应速率随浓度降低而减慢,说明对该反应有催化作用;③;固体(或等)
(2)
(3)
解析:(1)①向A中加入少量硝酸铜溶液,溶液呈浅蓝色,放入铜片没有明显变化,由于引入了铜离子,但化学反应没有明显变化,故可证明不能起催化作用,假设1不成立。②可与水反应生成,会引起硝酸浓度的增大,为排除硝酸浓度增大对实验的影响,需补充对比实验。通入可以带走溶液中的部分,因此三份溶液中的浓度:B>C>A,反应速率随浓度降低而减慢,说明对该反应有催化作用,假设2成立。③与水反应生成,N元素化合价降低,则必有元素化合价升高,N元素发生歧化反应,另一种产物为;证明有催化作用,则向溶液中引入即可,可加入固体(或等)。
(2)由铜跟稀硝酸的反应,结合催化剂在反应前后质量和化学性质不变分析知,反应ⅱ应该是Cu和生成的反应:。
(3)硝酸盐受热易分解,铜活泼性较弱,硝酸铜晶体受热分解最终会生成铜的氧化物,假设该晶体为1mol,质量为296g,当温度升高到时,剩余固体的质量为296g×24.33%≈72g,其中Cu为64g,则氧元素为8g,剩余物质中铜元素与氧元素的物质的量之比为1:0.5=2:1,故其化学式为。
17.答案:(1)KSCN溶液
(2);结合生成AgI沉淀,使溶液中浓度降低
(3)可能由氧化产生;;向1mL0.1溶液中加入1mL0.1溶液,出现灰黑色固体后,取上层清液于试管中,再向试管中加入硫氰化钾溶液,若溶液变红,则证明假设成立
(4)反应生成的Ag作催化剂,加快了反应速率
解析:(1)本题考查反应的探究实验,涉及氧化还原反应原理等相关知识。检验的试剂可以为KSCN溶液。
(2)Ⅱ→Ⅲ的过程中产生了,若是亚铁离子被空气中的氧气氧化,则对应的离子方程式为;Ⅱ中存在反应,加入溶液后,与反应产生黄色沉淀,浓度降低,使上述平衡正向移动。
(3)Ⅳ中灰黑色浑浊中只检验出少量Ag,主要成分是Ag,说明银离子被还原,则一定有微粒被氧化,故产生的原因可能是银离子将亚铁离子氧化,反应的离子方程式为。
(4)Ⅲ→Ⅳ的过程中,温度几乎不变,发生反应,实验开始时,向Ⅲ中加入几滴溶液,仍能迅速出现灰黑色沉淀,且变化图像与未加溶液相同,说明不能催化该反应,则单质银为该反应的催化剂,反应一段时间后,催化剂是影响反应速率的主要因素。
18.答案:(1)①;②饱和
(2)①;②溶液,产生白色沉淀
(3)①;溶解度大于,没有沉淀时,必定没有;②途径1不产生,途径2产生
(4)
(6)实验条件下:与溶液生成的速率大于生成Ag和的速率;碱性溶液中更易被氧化为
解析:(1)①铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水,反应方程式为;②为了除去可能混有的硫酸,故a为饱和亚硫酸氢钠溶液。
(2)①亚硫酸银溶于氨水可得银氨络离子,故离子方程式为;②若B中有,则滤液E中含有亚硫酸,故可加溶液,将氧化为,产生白色沉淀。
(3)①加入盐酸有白色沉淀,说明溶液中含有银离子;硫酸银微溶于水,难溶,若B中有,则加入过量盐酸后再加入氯化钡溶液,应有白色沉淀生成。②根据实验三①可知途径一不成立,即硫酸银不是硝酸银氧化二氧化硫产生的。
(4)根据实验可知,二氧化硫和硝酸银反应生成亚硫酸银,故离子方程式为。
(6)根据实验分析,二氧化硫和硝酸银可以快速发生反应生成沉淀,久置后可以发生氧化还原反应,故和溶液既能发生沉淀反应,又能发生氧化还原反应,其中沉淀反应速率较快。
19.答案:(1);酒精灯
(2)adefgb
(3)吸收防止空气污染;防止空气中的水蒸气进入D中干扰实验
(4)防止浓硝酸分解(或挥发)而减少产率
(5)
(6)溶液由无色变为浅红色(或紫色),且半分钟不褪色;63.5%
解析:在装置A中用与浓发生复分解反应制取,由于亚硝酰硫酸是白色片状、多孔或粒状晶体,遇水分解,因此制取的气体需经装置C中浓硫酸的干燥作用,将气体通入D中,与浓硝酸在浓硫酸催化下反应产生,由于是大气污染物,同时硝酸有挥发性,挥发的硝酸蒸气及未反应的气体可以使用B中碱石灰进行吸收,防止大气污染。
(1)铜粉与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为,还缺少酒精灯。
(2)在装置A中制取气体,在装置C中干燥,导气管连接应该是长进短出,然后使气体由f通入D装置中,在装置D中发生反应制取,为防止水解变质,再连接B装置,挥发的硝酸蒸气及未反应的气体用B装置的碱石灰进行吸收,故按气流从左到右的顺序,上述仪器接口的连接顺序为adefgb。
(3)装置B的作用吸收防止空气污染;防止空气中的水蒸气进入D中干扰实验。
(4)为防止浓硝酸分解(或挥发)而减少产率,D使用的是冷水浴。
(5)与水遇水分解成硫酸、硝酸和一氧化氮,故反应的化学方程式为。
(6)①当最后一滴标准溶液滴入时,溶液由无色变为浅红色(或紫色),且半分钟不褪色,即达到滴定终点。
②消耗标准溶液的物质的量n=cV=0.20mol/L×0.025L=0.005mol,根据反应可得的物质的量为0.0125mol,故纯度为×100%=63.5%。
20.答案:(1)①②装有蒸馏水的洗气瓶,将转化成NO(或直接吸收的装置,合理即可)
③
(2)①排尽装置中的空气,防止生成的NO被氧化,干扰气体产物的检验
②C→E→D→B
③向D中通入氧气后,气体由无色变为红棕色
(3)取溶液并滴加稀硫酸酸化,滴加几滴KSCN溶液,溶液仍为浅绿色,滴加少量溶液,此时溶液由浅绿色变为血红色,证明酸性条件下具有氧化性(或取KI溶液并滴加稀硫酸酸化,滴加淀粉溶液,无明显现象,滴加少量溶液,溶液变蓝色,证明酸性条件下具有氧化性)
(4)96.6%
解析: (1)①金属铜和稀硝酸制得的一氧化氮中含有水,水会和过氧化钠发生反应生成NaOH和氧气。②制得的中混有较多的杂质,说明制得的NO中混有,可以在装置A、B间增加装有蒸馏水的洗气瓶,将NO,转化成NO(或直接吸收的装置)。
(2)①NO很容易被氧气氧化,装置中有空气,所以通氮气的目的是排尽装置巾的空气。②装置的连接顺序是(按气流从左→右连接)A→C→E→D→B。
(4)反应的化学方程式为,25.00mL样品溶液用的标准溶液进行滴定,平均消耗标准溶液28.00mL,则有
则,该市售亚硝酸钠中的质量分数是。
21.答案:(1)①;极性
②平衡装置内压强,使浓硫酸顺利流下
(2)①
②减小
(3)①
②在溶液中发生解离,加入浓盐酸后,与少量的发生反应,使得的平衡不断正移,最终生成白色沉淀AgCl
③向新配制的饱和溶液中滴加盐酸酸化的溶液,无沉淀生成,在空气中静置数分钟后,若溶液变浑浊,则证明该同学猜想正确;若溶液无明显变化,则证明该同学猜想错误
(4)
解析:(1)①本题中采取和浓作为反应物,发生复分解反应,化学方程式为,的空间结构为V形,是极性分子。②橡皮管a起到平衡压强,使浓硫酸顺利流下的目的[提示:若撤去橡皮管a,则反应进行一段时间后,圆底烧瓶内压强变大,浓疏酸难以顺利流下]。
(2)①通过现象Ⅰ可知,灰白色沉淀A部分溶于浓氨水,由已知信息可知,的溶度积远远小于的,说明与溶液反应时更易于生成[点拨:化学方程式为]。溶于氨水时反应的离子方程式为。②结合题给信息可得与溶液生成沉淀后,与水反应生成的进一步与发生氧化还原反应,将还原为单质,即发生反应的化学方程式为,故反应后溶液pH减小。
(3)①结合补充实验现象和现象Ⅳ说明无色溶液B中不存在Ag,银元素以配离子的形式存在。③该同学认为是氧化了从而有沉淀生成,探究其猜想时可以向新配制的饱和溶液中滴加盐酸酸化的溶液,观察有无沉淀生成。
(4)与溶液能同时发生氧化还原反应与非氧化还原反应。猜测与不能大量共存的原因,一种是发生了题述氧化还原反应,另一种是发生非氧化还原反应:。
22.答案:(1)分液漏斗;生石灰(或碱石灰或氢氧化钠固体)
(2)关闭活塞a,打开分液漏斗活塞让水滴入烧瓶中,一段时间后,水不再往下滴,则说明装置A的气密性良好
(3);还原
(4)防倒吸
(5)防止反应过程放热使氨基甲酸铵受热分解
(6)利于氨基甲酸铵固体析出并隔绝水
(7)试剂和仪器尽量避免与水接触;控制适宜温度防;分解
解析:(1)仪器m的名称为分液漏斗,装置A为固液不加热制备氨气,选用浓氨水与生石灰或碱石灰或氢氧化钠固体等碱性固体反应。
(2)检查装置气密性的方法:关闭活塞a,打开分液漏斗活塞让水流入凝瓶中,一段时间后,水不再往下滴,则说明装置A的气密性良好。
(3)装置B中发生的反应的化学方程式为,根据化合价的变化可知,作还原剂,体现了其还原性。
(4)装置C中仪器b的作用是不让氨气随氮气一起排出,使能被充分吸收和确保导管未伸入液面下方起到防倒吸的作用。
(5)已知:,该反应为放热反应,且氨基甲酸铵受热易分解,所以冰水浴的目的是防止反应过程放热导致氨基甲酸铵受热分解。
(6)氨基甲酸铵难溶于四氯化碳,易水解,所以利于氨基甲酸铵固体析出,并隔绝水,防止氨基甲酸铵水解。
(7)实验制备过程中提高氨基甲酸铵的产率的关键在于隔绝水和控制温度,即使试剂和仪器尽量避免与水接触及使反应在适宜温度下进行。
23.答案:(1)样品中没有Fe(Ⅲ);Fe(Ⅱ)易被氧气氧化为Fe(Ⅲ)
(2)①干燥管;②dabfce;③;偏小
(3)①c、a;生成白色沉淀、褪色;②
解析:(1)加入KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,说明样品中不含三价铁;再向试管中通入空气,溶液逐渐变红,说明二价铁易被空气中的氧气氧化。
(2)①仪器B是干燥管。②根据实验目的及绿矾易被氧化的性质可知,实验时先打开和,缓缓通入排出装置中的空气,避免空气中的氧气将绿矾氧化;再点燃酒精灯进行加热:一段时间后熄灭酒精灯,冷却至室温,关闭和,再称量A。故正确的操作顺序是dabfce。③根据题意,绿矾样品的质量为,绿矾中结晶水的质量为,则的质量为,故绿矾中与的物质的量之比为,因此绿矾化学式中结晶水数目为。如果实验时按照、d次序操作,则部分绿矾被氧化,导致增大,所以会偏小。
(3)实验后残留的红色粉末是氧化铁。根据氧化还原反应规律,反应中硫元素的化合价必然降低,生成二氧化硫。根据得失电子守恒和原子守恒可写出反应的化学方程式:。由于三氧化硫极易溶于水且能与水反应生成硫酸,欲检验二氧化硫和三氧化硫,必须先用氯化钡溶液检验三氧化硫,再用品红溶液检验二氧化硫。
24.答案:(1)无(2)溶液变为红色;④;产生蓝色沉淀;酸性环境下具有强氧化性,可将Fe氧化为
(3);;和可以发生氧化还原反应生成和
(4)与生成沉淀的速率比发生氧化还原反应的速率大;生成沉淀的平衡常数较大,则生成沉淀的复分解反应进行的程度大
解析:(1)与反应生成的AgI是黄色沉淀,可以直接观察到,如果二者发生氧化还原反应,可生成,溶液颜色变为棕黄色。
(2)可以向少量待测液中加入KSCN溶液来检验,若有,则溶液变为红色;检验可选择溶液,若有,则产生蓝色沉淀。
(3)原溶液中的离子有与不能大量共存,则盐桥中阴离子应选择,又和的电迁移率最相近,所以盐桥中应选择作为电解质。正极有银析出,说明电极反应式为,为还原反应,则负极的电极反应式为。电流表指针发生偏转,说明该原电池成立,即发生了能自发进行的氧化还原反应,所以结论为与可以发生氧化还原反应生成Ag和。
(4)与生成沉淀的速率比发生氧化还原反应的速率大;生成沉淀的平衡常数较大,则生成沉淀的复分解反应进行的程度大。
25.答案:(1)①加硝酸加热溶解固体,再滴加稀盐酸,产生白色沉淀;②
(2);②;加入KSCN溶液后产生白色沉淀;③;溶液分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深
(3)溶液中存在反应:①,②,③。反应开始时,大,以反应①、②为主,增大。约30min后,小,以反应③为主,减小
解析:(1)①黑色固体溶于热的硝酸溶液后,向其中加入稀盐酸,产生白色沉淀,可证明黑色固体中含有Ag。②可利用检验的存在。
(2)过量的铁粉会与反应。②空气中的会与发生氧化还原反应,产生Fe+;加入KSCN溶液后产生白色沉淀,说明溶液中存在,可与反应产生。③实验I可证实假设a、b、c不是产生的主要原因,只要将原实验反应体系中的替换,其他微粒的种类及浓度保持不变,做对比实验即可,所以可选用溶液(pH≈2);实验Ⅱ利用原电池装置证明反应能发生,所以甲溶液是溶液。操作和现象:分别取电池工作前与工作一段时间后左侧烧杯中溶液,同时滴加KSCN溶液,后者红色更深。
(3)i中3min取样时,产生大量白色沉淀,溶液呈红色,说明溶液中含有较多,也含有;ⅱ中30min取样时,白色沉淀减少,说明减小,溶液红色加深,说明增大,发生了反应;ⅲ中120min取样时,白色沉淀进一步减少,说明进一步减小,的氧化性也会减弱,溶液红色变浅,说明减小,发生了反应。