㈠ 某同學用如圖所示裝置探究SO2的性質及其有關實驗.(1)實驗室制備SO2氣體的化學方程式______.(2)分別
(1)實驗室用亞硫酸鈉固體與硫酸反應製取SO2氣體,該反應為Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O,故答案為:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)①二氧化硫溶於水生成亞硫酸,亞硫酸使紫色溶液變為紅色;二氧化硫雖有漂白性,但它不能使指示劑褪色,
故答案為:紫色溶液變為紅色;紅色不褪去(或溶液顏色無變化);
②二氧化硫通入到澄清石灰水中少量時反應為:SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O,二氧化硫過量時:SO2+CaSO3+H2O=Ca(HSO3)2,整個過程的離子反應為SO2+OH-═HSO3-,故答案為:首先有白色沉澱生成,然後白色沉澱消失;SO2+OH-═HSO3-;
③若C為氧化劑雙氧水,則通入SO2後,發生氧化還原反應生成硫酸,其化學式為H2SO4,溴水與二氧化硫發生氧化還原反應,生成鹽酸和硫酸,離子反應為SO2+Br2+2H2O═4H++SO42-+2Br-,則酸性增強,制備的SO2氣體中混有CO2氣體,由碳元素守恆可知,產生雜質的原因可能是亞硫酸鈉固體中混有碳酸鈉,
故答案為:H2SO4;增強;碳酸鈉.
㈡ 某同學設計如圖1所示裝置分別進行探究實驗(夾持裝置已略去),請回答下列問題:(1)實驗過程中,使用分
(1)分液漏斗用於氣體發生器中控制加液,也常用於互不相溶的幾種液體的分離,加液時要注意內外空氣相通,壓強相等,液體才能順利流下,具體操作為:打開分液漏鬥上口的活塞(或將活塞上的凹槽與瓶口上的小孔對齊),旋開分液漏斗的旋塞,緩慢滴加;
(2)一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮,二氧化氮可與水反應生成一氧化氮和硝酸;裝置Ⅰ中有空氣,一氧化氮會與裝置中的空氣反應,生成的二氧化氮溶於水並與水反應,使測得的一氧化氮體積不準,所以不可以通過實驗I收集並測量NO氣體的體積來探究銅樣品的純度;
(3)實驗室用電石和水來製取乙炔,反應原理為:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,乙炔可以燃燒,乙炔燃燒時,火焰明亮並伴有濃烈的黑煙,這是因為乙炔中含碳的質量分數比乙烯高,碳沒有完全燃燒的緣故;
(4)氨氣為鹼性氣體,極易溶於水,量氣管中的液體應該不含水且不與氨氣反應,濃NaOH溶液、氨水、氯化銨溶液中含有水,氨氣被水吸收,而氨氣不溶於煤油,所以量氣管中液體最好是煤油;
A、對於極易溶於水的氣體,吸收裝置中的導管外聯雙球狀導管內伸入到液體中,液體進入雙球內,防止進入前端裝置,能防止倒吸;故A正確;
B、吸收裝置中的導管下聯漏斗,漏鬥口伸入液面以下,易吸收易溶性氣體,不能防止倒吸;故B不正確;
C、對於極易溶於水的氣體,吸收裝置中的導管與乾燥管連接,當水進入乾燥管內,燒杯內液面下降低於導管口,液體又流落到燒杯中,能防止倒吸,故C正確.
D、氨氣極易溶於水,不溶於四氯化碳,所以導管通入四氯化碳中,氣泡向上到水層溶解,能防止倒吸,故D正確;
E、氨氣極易溶於水,導管插入溶液中形成噴泉,進氣管在燒瓶口,液體經進氣管倒流入前端裝置,產生倒吸,故E錯誤;
F、氨氣極易溶於水,導管插入溶液中形成噴泉,進氣管在燒瓶底部,液體不能流入前端裝置,能防止倒吸,故F正確;
所以能防倒吸的吸收裝置有ACDF;
(5)根據PV=nRT,為保證測出來的氣體體積是當時大氣壓下的體積,在讀數時應注意:①將實驗裝置恢復到室溫,②使量氣管兩端液面相平,因為相平說明兩邊液面上的壓強是一樣的,這樣測出來的氣體體積才是當時大氣壓下的體積,③視線與凹液面最低處相平,俯視或仰視會造成誤差;
(6)第2次測量數據誤差較大,可不用,鋁和氫氧化鈉反應生成氫氣的體積=
(346.3?10.0)+(345.7?10) |
2 |
3×22.4L |
0.336L |
54g |
x |
0.27g |
1.0g |
㈢ 某同學利用如圖1所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,並繼續研究鐵及其化合物的部分性質. 已知:
(1)鐵在高溫下與水反應,鐵表現為還原性,水表現出氧化性,生成四氧化三鐵和氫氣,反應方程式為3Fe+4H 2 O(g)
故答案為:3Fe+4H 2 O(g)
(2)鐵和水蒸氣反應,產物為四氧化三鐵和氫氣,待硬質試管冷卻後,取少許其中的固體物質溶於稀硫酸得溶液B,一定發生Fe 3 O 4 +8H + =Fe 2+ +2Fe 3+ +4H 2 O,取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅色Fe 3+ +3SCN - ?Fe(SCN) 3 ,則說明所得溶液中存在的陽離子是一定有Fe 3+ ,一定有Fe 3 O 4 ,可能有過量的鐵;若溶液未變紅色,可能含有過量的鐵,將三價鐵離子全部轉化成二價鐵離子,Fe+2Fe 3+ ═3Fe 2+ ,故答案為:A;C; (3)鐵和水蒸氣反應,產物為四氧化三鐵和氫氣,可能有過量的鐵,固體物質溶於稀硫酸得溶液B,溶液中過量的鐵可能將三價鐵離子全部轉化成二價鐵離子,Fe+2Fe 3+ ═3Fe 2+ ,Fe 2+ 與KSCN溶液不反應,所以,該同學按上述實驗方案進行了實驗,結果溶液未變紅色, 故答案為:Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ; (4)可觀察到生成白色沉澱,迅速變成灰綠色,最後變成紅褐色的現象,說明含有Fe 2+ 離子,綜上分析可知,白色沉澱為氫氧化亞鐵,紅褐色沉澱為氫氧化鐵,所以反應為:FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 、4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 , 故答案為:FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 、4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 ; (5)Fe 2+ 溶液因為水解和還原性而不易保存,可以加入酸抑制其水解,加入還原性鐵(鐵釘)防止其被氧化,故答案為:還原;Fe 2+ 易被空氣中的氧氣氧化而變質;鐵粉; (6)加熱時氣體的溶解度降低,所以,除去蒸餾水中溶解的O 2 常採用加熱煮沸的方法;利用鐵粉和稀硫酸反應產生的氫氣排出試管A、B中的空氣,使A、B充滿還原性氣體氫氣,可排除試管中的氧氣,防止Fe(OH) 2 被空氣中氧氣氧化,一段時間後,關閉止水夾,試管A中生成的FeSO 4 溶液壓到試管B,與試管B中的NaOH溶液反應,生成Fe(OH) 2 沉澱,在試管B中觀察到白色的Fe(OH) 2 , 故答案為:把蒸餾水煮沸;利用鐵粉和稀硫酸反應產生的氫氣排出試管A、B中的空氣,防止Fe(OH) 2 被空氣中氧氣氧化;B. |
㈣ 某同學利用下圖所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗,並繼續研究鐵及其化合物的部分性質.請回答下列
(1)鐵與水蒸氣反應會生成四氧化三鐵和氫氣,反應的化學方程式為+4H 2 O(g)=Fe 3 O 4 +4H 2 ,故答案為:3Fe+4H 2 O(g)=Fe 3 O 4 +4H 2 ; (2)KSCN溶液溶液變紅色,說明有三價鐵離子,說明硬質試管中固體一定有Fe 3 O 4 ,可能有Fe;KSCN溶液未變紅色,說明無三價鐵離子,一定有Fe 3 O 4 和Fe, 故答案為:一定有Fe 3 O 4 ,可能有Fe;Fe 3 O 4 和Fe; (3)鐵單質能將三價鐵離子還原成三價鐵離子離子方程式,Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ,故答案為:Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ; (4)滴入NaOH溶液時,生成的白色沉澱迅速變成灰綠色,最後變成紅褐色,該反應為FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 ;4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 , 故答案為:4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O═4Fe(OH) 2 ,故答案為:FeSO 4 +2NaOH=Fe(OH) 2 ↓+Na 2 SO 4 ;4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe(OH) 3 ; (5)鐵單質能將三價鐵離子還原成二價鐵離子,Fe 2+ 具有還原性,Fe 2+ 易被空氣中的氧氣氧化而變質,故答案為:還原;Fe 2+ 易被空氣中的氧氣氧化而變質. |
㈤ 某同學在實驗室用如圖所示的裝置來探究動能定理的問題.(1)為了盡可能減少摩擦力的影響,需要如何調整
(1)為了盡可能減少摩擦力的影響,應先平衡摩擦力,把不帶定滑輪的那一端回適當墊高;
(2)砂答桶質量遠小於小車質量的條件下,可以認為繩對小車的拉力近似等於沙和沙桶的總重力;
(3)小車從靜止開始前進距離為h,獲得的末速度為v,則動能的變化量△Ek=
Mv2,合外力做功W=mgh,1 2
則該實驗應近似滿足的關系式為mgh=
Mv2.1 2
故答案為:把不帶定滑輪的那一端適當墊高;遠小於;mgh=
Mv2.
1 2
㈥ 某化學興趣小組的同學用下圖所示實驗裝置進行實驗研究(圖中a、b、c表示止水夾).請對其方案進行完善或
(1)B、C、E相連後,應選擇固體和液體不加熱的方法製取氯氣,如可以用次氯酸鈣和濃鹽酸,故答案為:次氯酸鈣、濃鹽酸(或其它合理的答案);
(2)實驗室製得的氯氣中有雜質氣體水蒸氣和氯化氫氣體,要進行乾燥的氯氣不具備漂白性的驗證試驗,再進行實驗Ⅰ才能得到結論;氯化氫氣體溶於水形成鹽酸,鹽酸也能和碳酸氫鈉反應產生二氧化碳氣體,不一定是氯氣與水反應的產物的酸性,故答案為:不合理;沒有事先證明乾燥的氯氣無漂白性;不合理;製取的氯氣中含有HCl氣體,HCl溶於水後能與碳酸氫鈉粉末反應產生氣泡;(3)氯氣的製取原理方程式為:MnO2+4H++2Cl-
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