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某同学利用如图所示装置进行实验探究实验室
发布时间：2022-02-25 23:23:05㈠ 某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验．（1）实验室制备SO2气体的化学方程式______．（2）分别
（1）实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体，该反应为Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O，故答案为：Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O；
（2）①二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸使紫色溶液变为红色；二氧化硫虽有漂白性，但它不能使指示剂褪色，
故答案为：紫色溶液变为红色；红色不褪去（或溶液颜色无变化）；
②二氧化硫通入到澄清石灰水中少量时反应为：SO2+Ca（OH）2=CaSO3↓+H2O，二氧化硫过量时：SO2+CaSO3+H2O=Ca（HSO3）2，整个过程的离子反应为SO2+OH-═HSO3-，故答案为：首先有白色沉淀生成，然后白色沉淀消失；SO2+OH-═HSO3-；
③若C为氧化剂双氧水，则通入SO2后，发生氧化还原反应生成硫酸，其化学式为H2SO4，溴水与二氧化硫发生氧化还原反应，生成盐酸和硫酸，离子反应为SO2+Br2+2H2O═4H++SO42-+2Br-，则酸性增强，制备的SO2气体中混有CO2气体，由碳元素守恒可知，产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有碳酸钠，
故答案为：H2SO4；增强；碳酸钠．
㈡ 某同学设计如图1所示装置分别进行探究实验（夹持装置已略去），请回答下列问题：（1）实验过程中，使用分
（1）分液漏斗用于气体发生器中控制加液，也常用于互不相溶的几种液体的分离，加液时要注意内外空气相通，压强相等，液体才能顺利流下，具体操作为：打开分液漏斗上口的活塞（或将活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐），旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加；
（2）一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮可与水反应生成一氧化氮和硝酸；装置Ⅰ中有空气，一氧化氮会与装置中的空气反应，生成的二氧化氮溶于水并与水反应，使测得的一氧化氮体积不准，所以不可以通过实验I收集并测量NO气体的体积来探究铜样品的纯度；
（3）实验室用电石和水来制取乙炔，反应原理为：CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑，乙炔可以燃烧，乙炔燃烧时，火焰明亮并伴有浓烈的黑烟，这是因为乙炔中含碳的质量分数比乙烯高，碳没有完全燃烧的缘故；
（4）氨气为碱性气体，极易溶于水，量气管中的液体应该不含水且不与氨气反应，浓NaOH溶液、氨水、氯化铵溶液中含有水，氨气被水吸收，而氨气不溶于煤油，所以量气管中液体最好是煤油；
A、对于极易溶于水的气体，吸收装置中的导管外联双球状导管内伸入到液体中，液体进入双球内，防止进入前端装置，能防止倒吸；故A正确；
B、吸收装置中的导管下联漏斗，漏斗口伸入液面以下，易吸收易溶性气体，不能防止倒吸；故B不正确；
C、对于极易溶于水的气体，吸收装置中的导管与干燥管连接，当水进入干燥管内，烧杯内液面下降低于导管口，液体又流落到烧杯中，能防止倒吸，故C正确．
D、氨气极易溶于水，不溶于四氯化碳，所以导管通入四氯化碳中，气泡向上到水层溶解，能防止倒吸，故D正确；
E、氨气极易溶于水，导管插入溶液中形成喷泉，进气管在烧瓶口，液体经进气管倒流入前端装置，产生倒吸，故E错误；
F、氨气极易溶于水，导管插入溶液中形成喷泉，进气管在烧瓶底部，液体不能流入前端装置，能防止倒吸，故F正确；
所以能防倒吸的吸收装置有ACDF；
（5）根据PV=nRT，为保证测出来的气体体积是当时大气压下的体积，在读数时应注意：①将实验装置恢复到室温，②使量气管两端液面相平，因为相平说明两边液面上的压强是一样的，这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积，③视线与凹液面最低处相平，俯视或仰视会造成误差；
（6）第2次测量数据误差较大，可不用，铝和氢氧化钠反应生成氢气的体积=
| (346.3?10.0)+(345.7?10) |
| 2 |
设生成0.3323L氢气，需铝的质量为x
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
54g 3×22.4L
x 0.336L
| 3×22.4L |
| 0.336L |
| 54g |
| x |
铝的质量分数=
| 0.27g |
| 1.0g |
故答案为：（1）打开分液漏斗上口的活塞（或将活塞上的凹槽与瓶口上的小孔对齐），旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加；
（2）不可行；NO会与装置中空气反应，生成NO2溶于水，使测得的NO气体体积不准；
（3）CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑，火焰明亮并伴有浓烈的黑烟；
（4）c；ACDF
（5）使量气管两端液面相平；
（6）27.0%．
㈢ 某同学利用如图1所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质． 已知：
（1）铁在高温下与水反应，铁表现为还原性，水表现出氧化性，生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为3Fe+4H 2 O（g）
故答案为：3Fe+4H 2 O（g）
（2）铁和水蒸气反应，产物为四氧化三铁和氢气，待硬质试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B，一定发生Fe 3 O 4 +8H + =Fe 2+ +2Fe 3+ +4H 2 O，取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液变红色Fe 3+ +3SCN - ?Fe（SCN） 3 ，则说明所得溶液中存在的阳离子是一定有Fe 3+ ，一定有Fe 3 O 4 ，可能有过量的铁；若溶液未变红色，可能含有过量的铁，将三价铁离子全部转化成二价铁离子，Fe+2Fe 3+ ═3Fe 2+ ，故答案为：A；C； （3）铁和水蒸气反应，产物为四氧化三铁和氢气，可能有过量的铁，固体物质溶于稀硫酸得溶液B，溶液中过量的铁可能将三价铁离子全部转化成二价铁离子，Fe+2Fe 3+ ═3Fe 2+ ，Fe 2+ 与KSCN溶液不反应，所以，该同学按上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色， 故答案为：Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ； （4）可观察到生成白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的现象，说明含有Fe 2+ 离子，综上分析可知，白色沉淀为氢氧化亚铁，红褐色沉淀为氢氧化铁，所以反应为：FeSO 4 +2NaOH=Fe（OH） 2 ↓+Na 2 SO 4 、4Fe（OH） 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe（OH） 3 ， 故答案为：FeSO 4 +2NaOH=Fe（OH） 2 ↓+Na 2 SO 4 、4Fe（OH） 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe（OH） 3 ； （5）Fe 2+ 溶液因为水解和还原性而不易保存，可以加入酸抑制其水解，加入还原性铁（铁钉）防止其被氧化，故答案为：还原；Fe 2+ 易被空气中的氧气氧化而变质；铁粉； （6）加热时气体的溶解度降低，所以，除去蒸馏水中溶解的O 2 常采用加热煮沸的方法；利用铁粉和稀硫酸反应产生的氢气排出试管A、B中的空气，使A、B充满还原性气体氢气，可排除试管中的氧气，防止Fe（OH） 2 被空气中氧气氧化，一段时间后，关闭止水夹，试管A中生成的FeSO 4 溶液压到试管B，与试管B中的NaOH溶液反应，生成Fe（OH） 2 沉淀，在试管B中观察到白色的Fe（OH） 2 ， 故答案为：把蒸馏水煮沸；利用铁粉和稀硫酸反应产生的氢气排出试管A、B中的空气，防止Fe（OH） 2 被空气中氧气氧化；B． |
㈣ 某同学利用下图所示的实验装置进行铁跟水蒸气反应的实验，并继续研究铁及其化合物的部分性质．请回答下列
| （1）铁与水蒸气反应会生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为+4H 2 O（g）=Fe 3 O 4 +4H 2 ，故答案为：3Fe+4H 2 O（g）=Fe 3 O 4 +4H 2 ； （2）KSCN溶液溶液变红色，说明有三价铁离子，说明硬质试管中固体一定有Fe 3 O 4 ，可能有Fe；KSCN溶液未变红色，说明无三价铁离子，一定有Fe 3 O 4 和Fe， 故答案为：一定有Fe 3 O 4 ，可能有Fe；Fe 3 O 4 和Fe； （3）铁单质能将三价铁离子还原成三价铁离子离子方程式，Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ，故答案为：Fe+2Fe 3+ =3Fe 2+ ； （4）滴入NaOH溶液时，生成的白色沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色，该反应为FeSO 4 +2NaOH=Fe（OH） 2 ↓+Na 2 SO 4 ；4Fe（OH） 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe（OH） 3 ， 故答案为：4Fe（OH） 2 +O 2 +2H 2 O═4Fe（OH） 2 ，故答案为：FeSO 4 +2NaOH=Fe（OH） 2 ↓+Na 2 SO 4 ；4Fe（OH） 2 +O 2 +2H 2 O=4Fe（OH） 3 ； （5）铁单质能将三价铁离子还原成二价铁离子，Fe 2+ 具有还原性，Fe 2+ 易被空气中的氧气氧化而变质，故答案为：还原；Fe 2+ 易被空气中的氧气氧化而变质． |
㈤ 某同学在实验室用如图所示的装置来探究动能定理的问题．（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，需要如何调整
（1）为了尽可能减少摩擦力的影响，应先平衡摩擦力，把不带定滑轮的那一端回适当垫高；
（2）砂答桶质量远小于小车质量的条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力；
（3）小车从静止开始前进距离为h，获得的末速度为v，则动能的变化量△Ek＝
Mv2，合外力做功W=mgh，1 2
则该实验应近似满足的关系式为mgh＝
Mv2．1 2
故答案为：把不带定滑轮的那一端适当垫高；远小于；mgh＝
Mv2．
1 2
㈥ 某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究（图中a、b、c表示止水夹）．请对其方案进行完善或
（1）B、C、E相连后，应选择固体和液体不加热的方法制取氯气，如可以用次氯酸钙和浓盐酸，故答案为：次氯酸钙、浓盐酸（或其它合理的答案）；
（2）实验室制得的氯气中有杂质气体水蒸气和氯化氢气体，要进行干燥的氯气不具备漂白性的验证试验，再进行实验Ⅰ才能得到结论；氯化氢气体溶于水形成盐酸，盐酸也能和碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体，不一定是氯气与水反应的产物的酸性，故答案为：不合理；没有事先证明干燥的氯气无漂白性；不合理；制取的氯气中含有HCl气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡；（3）氯气的制取原理方程式为：MnO2+4H++2Cl-
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Fe 3 O 4 +4H 2 （2分）（2）Fe 3 O 4 和Fe （2分）