化学实验一习题Word格式文档下载.docx
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氛围中进行;
ii.加入pH已调至2.5的0.01mol·
酸性溶液100mL,一段时间后铁粉部分溶解,
溶液逐渐变为浅绿色;
待铁粉不再溶解,静置后发现,剩余固体表面有少量白色物
质附着;
iii.过滤剩余固体时,表面的白色物质变为红褐色;
iv.检测到滤液中存在
。
(1)通入
并保持后续反应均在2N氛围中进行的实验目的是_________。
(2)白色物质是_________,用化学方程式解释其变为红褐色的原因:
_________。
(3)用
检验滤液中
的实验方案是_________。
(4)取少量滤液,向其中加入几滴KSCN溶液,无明显现象;
再加入几滴稀硫酸,溶液
呈红色。
溶液变成红色的原因是_________。
(5)该同学进一步查阅资料发现,用铁粉、碳粉的混合物脱除硝酸盐,效果更佳。
他用上述
溶液继续
设计如下实验,探究碳粉的作用。
③关于碳粉的作用,还可以提出的假设是。
4.亚硝酸钠(NaNO2)是重要的防腐剂。
现以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如图1所示(部分夹持装置略)。
已知:
①2NO+Na2O2→2NaNO2
②3NaNO2+3HCl→3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O
③酸性条件下,NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+
回答下列问题:
(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式;
(2)B中观察到的主要现象是,
D装置的作用是;
(3)检验C中产物有亚硝酸钠的方法是;
(4)经检验C产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和,为避免产生这些副产物应在B、C装置间增加装置E,仪器E的名称是,E中盛放的试剂应是(填字母);
A.浓H2SO4B.碱石灰C.无水CaCl2
(5)将1.56g过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭g。
(6)反应后烧瓶A中仍然存在一定量的硝酸,不能直接排放,用NaOH溶液调成中性,再用电化学降解法进行处理,电化学降解NO3-的原理如上图2所示。
25℃时,反应进行10min,溶液的pH由7变为12。
电源正极为(填A或B),阴极反应式为。
5.K2SO4是无氯优质钾肥,MnSO4·
H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。
以硫酸工业的尾气联合制备K2SO4和MnSO4·
H2O的工艺流程如下:
(1)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是。
(2)已知软锰矿浆主要成分是MnO2,反应IV的化学方程式为。
(3)已知室温下Mn(OH)2的Ksp=4.5×
10-13,向MnSO4溶液中滴加氨水使溶液的pH=10,此时溶液中残留的Mn2+的浓度为mol·
L-1。
(4)取一定量MnSO4·
H2O样品在空气中加热,样品的固体残留率(固体样品的剩余质量/固体样品的起始质量×
100%)随温度的变化如下图所示(样品在300℃时已完全失去结晶水,900℃以上残留固体为金属氧化物)。
试通过计算确定曲线中B段所表示物质的化学式(写出计算过程)。
6.最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二
甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得,反应的化学方程式及装置图
(部分装置省略)如图:
正丁醇沸点118℃,纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体,沸点340℃,酸性条件下,温度超过180℃时易发生分解。
由邻苯二甲酸酐、正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如下:
①向三颈烧瓶内加入30g(0.2mol)邻苯二甲酸酐,22g(0.3mol)正丁醇以及少量浓硫酸。
②搅拌,升温至105℃,持续搅拌反应2小时,保温至反应结束。
③冷却至室温,将反应混合物倒出.通过工艺流程中的操作X,得到粗产品。
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液(粗酯)→圆底烧瓶→减压蒸馏,经过处理得到产品20.85g。
请回答以下问题:
(1)步骤②中不断从分水器下部分离出产物水的目的是.判断反应已结束的方法是。
(2)上述实验可能生成的副产物的结构简式为(填一种即可)
(3)操作X中,应先用5%Na2CO3溶液洗涤粗产品.纯碱溶液浓度不宜过高,更不能使用氢氧化钠;
若使用氢氧化钠溶液,对产物有什么影响?
(用化学方程式表示)。
(4)操作X中,分离出产物的操作中必须使用的主要玻璃仪器有。
(5)粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是。
(6)本实验中,邻苯二甲酸二丁酯(式量是278)的产率为。
7.化学兴趣小组对牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究。
查资料得知:
某品牌牙膏中的摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;
牙膏中其它成分不与酸、碱反应。
.利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(1)以下检查整套装置气密性的操作正确的是(填字母代号)。
a.组装好仪器后,密封装置A的进气口和装置D的出气口,分液漏斗中装水,打开分液漏斗的两个活塞,若水滴不进去,则整套装置不漏气
b.裝好药品后,密封装置A的进气口和装置D的出气口,打开分液漏斗的两个活塞,若盐酸滴不进去,则整套装置不漏气
c.微热B,若A中溶液进入长导管,C中长导管冒气泡,则整套装置不漏气
(2)实验过程中需持续缓缓通入空气。
其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有__________________。
(3)盐酸有一定程度的挥发性,为什么该兴趣小组不在B、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置?
。
(4)实验中准确称取16.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为7.88g。
则样品中碳酸钙的质量分数为。
.为确定该牙膏摩擦剂中氢氧化铝的存在,请设计实验。
实验步骤
预期现象与结论
取适量牙膏样品于试管中,
8.亚硝酸和亚硝酸盐在生产、医药等领域有着广泛应用。
(1)某校化学兴趣小组利用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究硫酸与亚硝酸钠反应生成气体的成分。
已知NO2和NO液化温度分别为21℃和-152℃。
①反应前通入氮气的目的是;
仪器的连接顺序(按左→右连接)为A→→→→B;
②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中产生的气体含有NO,依据的现象是;
③装置A中反应的化学方程式为;
④如果没有装置C,对实验结论造成的影响是。
(2)将AgNO2和AgCl的饱和溶液等体积混合后,加入足量的硝酸银溶液,生成的沉淀n(AgNO2)n(AgCl)(填“大于”“小于”或“等于”)。
【该温度下,Ksp(AgNO2)=2×
10-8;
Ksp(AgCl)=1.8×
10-10】
(3)设计实验证明HNO2是弱酸;
9.已知苯甲酸微溶于水,易溶于乙醇、乙醚,有弱酸性,酸性比醋酸强.它可用于制备苯甲酸乙酯。
制备苯甲酸乙酯的反应原理:
+C2H5OH
+H2O
相关物质的部分物理性质如表格:
实验流程如图1:
(1)制备苯甲酸乙酯,图2装置最合适的是,反应液中的环己烷在本实验中的作用。
(2)步骤②控制温度在65~70℃缓慢加热液体回流,分水器中逐渐出现上、下两层液体,直到反应完成,停止加热.放出分水器中的下层液体后,继续加热,蒸出多余的乙醇和环己烷。
应完成的标志是。
(3)步骤③碳酸钠的作用是,碳酸钠固体需搅拌下分批加入的原因。
(4)步骤④将中和后的液体转入分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取,然后合并至有机层,用无水MgSO4干燥.乙醚的作用。
(5)步骤⑤蒸馏操作中,图3装置最好的是(填标号),蒸馏时先低温蒸出乙醚,蒸馏乙醚时最好采用(水浴加热、直接加热、油浴加热)。
(6)最终得到6.75g纯品,则苯甲酸乙酯的产率是。
10.CuCl晶体呈白色,熔点为430℃,沸点为1490℃,见光分解,露置于潮湿空气中易被氧化,难溶于水、稀盐酸、乙醇,易溶于浓盐酸生成H3CuCl4,反应的化学方程式为CuCl(s)+3HCl(aq)
H3CuCl4(aq)。
(1)实验室用下图所示装置制取CuCl,反应原理为:
2Cu2++SO2+8Cl−+2H2O=2CuCl43−+SO42−+4H+
CuCl43−(aq)
CuCl(s)+3Cl−(aq)
①装置C的作用是。
②装置B中反应结束后,取出混合物进行如下图所示操作,得到CuCl晶体。
操作ⅱ的主要目的是;
操作ⅳ中宜选用的试剂是。
③实验室保存新制CuCl晶体的方法是。
④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体,请简述实验方案。
(2)某同学利用如下图所示装置,测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成。
i.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·
H2O。
ii.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气。
①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是、。
②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式:
11.草酸亚铁晶体的化学式为FeC2O4·
2H2O,它是一种淡黄色结晶粉末,有轻微刺激性,加热时可发生如下分解反应:
FeC2O4·
2H2O
FeO+CO2↑+CO↑+H2O
(1)请你用下图中提供的仪器(可以重复选用,但每种仪器至少选用一次),选择必要的试剂[供选择的试剂:
NaOH溶液、澄清石灰水、饱和碳酸钠溶液、CuO、无水硫酸铜、酸性高锰酸钾溶液],设计一个实验,检验FeC2O4·
2H2O加热时分解产生的气态产物(包括水蒸气)(部分加热装置和夹持仪器在图中略去)。
在答题卡上填写下表(可以不用填满,也可以补充)。
仪器符号
仪器中所加物质
作用
A
草酸亚铁晶体
加热草酸亚铁晶体得到气体产物
D
NaOH溶液
(2)按照题目提供的装置和要求设计的实验明显存在的一个不足是。
(3)反应结束后,在A装置试管中有黑色固体粉末(混合物)产生,倒出时存在燃烧现象,产生上述现象的可能原因是。
12.氟及其化合物在生产生活中被广泛使用,造福人类。
(1)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。
某工厂用LiF、PCl5为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下
HCl的沸点是-85.0℃,HF的沸点是19.5℃。
①反应设备不能用玻璃材质的原因是(用化学方程式表示)。
无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:
如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的溶液冲洗。
②该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式:
③第④步分离采用的方法是;
第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是。
(2)工业上制备氟气通常采用电解氧化法,如图是电解熔融的氟氢化钾(KHF2)的实验装置:
①已知阴极的电极反应式为2HF2-+2e-═H2+4F-,则电解的总反应为
②出口1处的物质是(填化学式)。
(3)牙齿表面有一层釉质,其组成为羟基磷灰石Ca5(PO4)3OH(Ksp=6.8×
10-21),容易受到酸的侵蚀,研究表明氟磷灰石Ca5(PO4)3F(Ksp=1.0×
10-37)更能抵抗酸的腐蚀。
请用平衡移动原理解释为什么人们常使用含氟牙膏防治蛀牙___________________。
13.化学反应原理在科研和生产中有广泛应用.
Ⅰ.氮元素在海洋中的循环,是整个海洋生态系统的基础和关键。
海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。
(1)海洋中的氮循环起始于氮的固定,其中属于固氮作用的一步是(填图中数字序号)。
(2)有氧时,在硝化细菌作用下,NH4+可实现过程④的转化,将过程④的离子方程式补充完整:
________NH4++5O2==2NO2-+________H++__________+__________
Ⅱ.工业合成氨原理是:
N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)△H<
0,当反应器中按n(N2):
n(H2)=1:
3投料,分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线如图。
(1)曲线a对应的温度是。
(2)关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是。
A.及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率
B.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)>K(N)
C.M点比N点的反应速率快
D.如果N点时c(NH3)=0.2mol·
L-1,N点的化学平衡常数K≈0.93L2/mol2
Ⅲ.尿素[CO(NH2)2]是一种非常重要的高效氮肥,工业上以NH3、CO2为原料生产尿素,该反应实际为两步反应:
第一步:
2NH3(g)+CO2(g)===H2NCOONH4(s)ΔH=-272kJ·
mol-1
第二步:
H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g)ΔH=+138kJ·
(1)写出工业上以NH3、CO2为原料合成尿素的热化学方程式:
_________________________
(2)某实验小组模拟工业上合成尿素的条件,在一体积为0.5L密闭容器中投入4mol氨和1mol二氧化碳,实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示:
已知总反应的快慢由慢的一步决定,则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定,总反应进行到_________min时到达平衡。
(3)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。
电解时,阳极的电极反应式为______________________。
14.炼油厂常将裂解产生的其它烯烃加氢,对产物再次裂解以提高乙烯产量。
相关加成反应如下:
(g)+H2(g)
CH3CH2CH2CH3(g)△H1
CH3CH2CH2CH3(g)△H2
(1)已知反应
、反应
平衡常数K1、K2如下,下列叙述正确的是____;
温度(℃)
300
320
340
K1
4.8×
10-4
2.5×
1.3×
K2
8.4×
105
3.5×
103
1.6×
A.△H1>0;
△H2<0
B.反应
、反应②都是丙烯加氢,所以△H1=△H2
C.相同条件下反应②的转化率大于反应
的转化率
D.从平衡常数推测,相同条件下反应②的反应速率很大,反应
的反应速率很小
(2)2-丁烯的顺、反异构转换过程的△H=_______(用△H1、△H2表示)
(g)
(g)△H
(3)在一定温度下,将等物质的量的反式2-丁烯和H2充入2L密闭容器中,发生反应②,容器内各物质浓度如图所示:
①前10分钟,平均反应速率v(H2)为______mol·
L-1·
min-1
②该温度下,此反应平衡常数K=_______(平衡常数不用写单位)
(4)已知表示H2和CH3CH2CH3标准燃烧热的热化学方程式为:
H2(g)+
O2(g)
H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1
CH3CH2CH3(g)+5O2(g)
3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2215kJ•mol-1
丁烯加成反应的热化学方程式为:
CH3CH=CH2(g)+H2(g)
CH3CH2CH3(g)△H=-125.4kJ•mol-1
则表示CH3CH=CH2标准燃烧热的热化学方程式为__________________。
15.中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。
雌黄
和雄黄
都是自然界中常见的砷化物,早期都曾用作绘画颜料,因都有抗病毒疗效也用来入药。
(1)砷元素有+2、+3两种常见价态。
一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图所示。
①Ⅰ中,氧化剂是_________。
②Ⅱ中,若
反应转移28
,则反应Ⅱ的化学方程式是_________。
(2)Ⅲ中产物亚砷酸
可以用于治疗白血病,其在溶液中存在多种微粒形态,各
种微粒物质的量分数与溶液的pH关系如下图所示。
①人体血液的pH在7.357.45之间,用药后人体中含砷元素的主要微粒是_________。
②将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,当pH调至11时发生反应的离子方程式是_________。
③下列说法正确的是_________(填字母序号)。
a.
=1:
1时,溶液显碱性
b.pH=12时,溶液
中
C.在
溶液中,
(3)工业含砷(Ⅲ)废水常用铁盐处理后排放。
其原理是:
铁盐混凝剂在溶液中生产
胶粒,其表面带有正电荷,可吸附含砷化合物。
经测定不同pH条件下铁盐对含砷(Ⅲ)化合物的去除率如图所示。
pH在5-9之间时,随溶液pH增大,铁盐混凝剂对含砷(Ⅲ)化合物的吸附效果增强。
结果
(2)和(3)中图示解释可能的原因:
参考答案
1.D
【解析】
试题分析:
根据等效平衡分析,4molC和2molD相当于2molA和4molB,但是乙容器的容积是甲的2倍,即物质的量浓度相同,所以在相同条件下达到相同平衡状态,A.保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1molA和2molB,相当于增大压强,平衡向逆反应反向移动,达到平衡时甲中C的浓度小于原来的2倍,甲中C的浓度小于乙中C的浓度的2倍,A错误;
B.保持活塞位置不变,升高温度,平衡向逆反应方向移动,甲、乙中B的体积分数都增大,B错误;
C.保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,相当于增大乙的压强,平衡向逆反应方向移动,减小加的压强平衡向正反应方向移动,达到新的平衡后,乙中C的体积分数小于甲中C的体积分数的2倍,C错误;
D.甲中温度和体积不变充入稀有气体,没有改变气体的浓度,对反应速率没有影响,可以用图2表示,乙中温度和压强不变,充入稀有气体,相当于增大容器体积,气体浓度减小,反应速率减小,生成物的浓度减小的程度大些,化学平衡正向移动,可以用图3表示,D正确,答案选D。
考点:
考查等效平衡及平衡影响
2.D
①NaHCO3溶液加水稀释,促进HCO32-的水解,相对来说,钠离子的浓度比碳酸氢根的浓度减小的慢些,所以c(Na+)/c(HCO3-)的比值保持增大,①正确;
L1的Na2CO3、NaHCO3的溶液混合,由于体积没有确定,所以不能确定离子间的关系,②错误;
L1盐酸,恰好完全反应时,生成氯化铵,铵根离子水解,促进水的电离,溶液的pH=a,那么c(H+)=c(OH-)=10-a,③正确;
④向0.1mol/LNa2SO3溶液中加入少量NaOH固体,钠离子的浓度增大,引入氢氧根离子,抑制亚硫酸根离子的水解,所以c(Na+)、c(SO32-)均增大,④正确;
⑤浓度相等的A.NH4HSO4溶液中H+抑制铵根离子的水解,铵根离子的浓度最大;
B.NH4HCO3溶液中碳酸氢根对铵根离子的水解具有促进作用,铵根离子的浓度最小;
C.NH4Cl溶液中氯离子对铵根离子的水解没有影响,所以c(NH4+):
①>③>②,⑤错误;
⑥NaHSO3溶液显酸性,亚硫酸氢根离子的电离大于水解,由于弱电解质的电离和水解程度微弱,所以有c(Na+)>c(HSO3﹣)>c(H+)>c(SO32﹣)>c(OH﹣),⑥错误;
⑦常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)=0.1mol·
L-1]:
c(Na+)=c(CH3COO-)=0.1mol·
L-1>
c(CH3COOH)>
c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,⑦正确;
⑧0.1mol/LHX与0.1mol/LNaX的混合溶液,根据电荷守恒有:
c(H+)+c(Na+)=c(X-)+c(OH-),c(H+)-c(OH-)=c(X-)-c(Na+),由于HX发生电离,所以c(HX)与c(Na+)不相等,c(H+)-c(OH-)=c(X-)-c(HX)不成立,⑧错误,答案选D。
考查水溶液中离子间的关系
3.
(1)避免空气中的氧气对铁和硝酸根离子的反应产生干扰。
(2)Fe(OH)2,4Fe(OH)2+O2+H2O=4Fe(OH)3
取滤液,向其中滴加几滴K3[Fe(CN)6]。
若观察到蓝色沉淀,则证明滤液中存在二价铁离子。
(4)溶液中存在二价铁离子和硝酸根离子,加入氢离子后,发生反应3Fe2++NO3-+4H+=3Fe3++NO+2H2O。
生成的三价铁离子与SCN-反应使溶液变红。
(5)①碳粉和PH=2.5的0.01mol/LKNO3溶液100ml②铁电极部分溶解,电流计指针偏转,右杯中硝酸根离子浓度降低。
③碳粉作为催化剂,提高脱除硝酸盐反应速
(1)因为实验过程涉及氧化还原反应,所以需要排除空气中氧气对于实验的影响。
(2)基础内容,考查课程内方程式的书写。
(3)考查二价铁
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