性质实验方案的设计 知识点题库

钢铁制品经常进行烤蓝处理,即在铁制品的表面生成一层致密的Fe3O4 . 某学习小组为了研究烤蓝铁片,分别进行了以下实验操作:

(1)把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末.

(2)取m g该粉末,放入28.00mL 1mol/L的盐酸中,恰好完全反应,生成标准状况下的气体134.4mL,向溶液中滴入KSCN溶液,无明显现象.

(3)再取三份不同质量的粉末,分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00mol/L的三份硝酸溶液中,充分反应后,固体全部溶解,有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物):

实验序号

加入粉末质量/g

13.68

27.36

34.20

生成气体的体积(标准状况)/L

2.912

5.824

6.720

完成下列各题:

  1. (1) 实验(2)所得溶液中的溶质是  (写化学式).

  2. (2) 样品中n(Fe):n(Fe3O4)= ,m= 

  3. (3) 计算实验(3)中每份硝酸溶液的体积(V)(mL).

  4. (4) 若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉,要使溶液中Cu2+、Fe2+、Fe3+同时存在,求加入铜粉的物质的量的范围.

二茂铁的化学式为(C5H52Fe,它是一种橙黄色针状晶体,熔点173﹣﹣174℃,100℃以上显著升华,沸点249℃,不溶于水,可溶于甲醇、乙醇、乙醚和苯等有机溶剂,可作高性能的火箭燃料添加剂.实验室制备二茂铁的反应原理为:8KOH+2C5H6+FeCl2•4H2O(C5H52Fe+2KCl+6KOH•H2O实验装置如图所示(加热及磁力搅拌装置未画出).

  1. (1) 通入氮气的目的是 KOH固体所起的作用是使环戊二烯(C5H6)脱去质子,另一个作用是 

  2. (2) 下列有关反应开始和结束的实验操作合理的是   (填编号).

    a.先加热,再通冷凝水 b.先通冷凝水,再加热

    c.先停止加热,再停止通冷凝水 d.先停止通冷凝水,再停止加热

  3. (3) 反应后可用乙醚萃取、蒸馏分离得到二茂铁粗产品,若欲进一步提纯,最简单的方法是 ;若本次实验取用环戊二烯(密度为0.877g•cm﹣3) 6.6mL其它物质足量,所得产品质量为5.0g,则产率为  (保留3位有效数字)

学习小组拟通过实验,探究Mg(NO32受热分解的产物.

小组猜想:ⅰ.固体产物可能有Mg(NO22、MgO、Mg3N2中的一种或几种

ⅱ.气体产物可能有NO2、N2、O2中的一种或几种

查得相关资料:a.Mg(NO22、Mg(NO32易溶于水,MgO难溶于水.

b.2NO2+2NaOH═NaNO3+NaNO2+H2O

c.Mg3N2+6H2O═3Mg(OH)2↓+2NH3

针对以上猜想,设计了如图所示实验(图中加热、夹持仪器等装置均省略):

进行实验

Ⅰ.检验上述装置气密性.

Ⅱ.称取3.7gMg(NO32固体,置入硬质玻璃管A中,打开K,通入一段时间N2 , 并进行相关物质质量称量

Ⅲ.关闭K,用酒精灯持续给装置A加热,过程中各装置内溶液均未倒吸入其它装置.

Ⅳ.待Mg(NO32完全分解,装置冷却至室温,打开K,再缓慢通入一会N2后并再称量.称得A中剩余固体质量为1.0g,B、C、D、E、F中溶液质量分别增加了2.3g、0.0g、0.1g、0.3g、0.05g.

Ⅴ.取少量剩余固体于试管中,加入适量水,未出现明显现象.

回答问题

①小组预测一定有O2生成,理由是

②N2的电子式是,步骤Ⅱ中,通入一段时间N2的目的是

③步骤Ⅲ中,装置A内若出现了红棕色气体,其化学式是

④装置C中若红色始终未褪,其设计的目的是

⑤实验中发现Mg(NO32分解时有O2生成,其实验现象是,用化学用语解释产生上述现象的原因是

⑥实验中Mg(NO32分解没有N2生成的理由是

⑦Mg(NO32分解的化学方程式是

⑧装置F中溶液质量增加的原因是

“8.12”天津港爆炸中有一定量的氰化物泄露.氰化物多数易溶于水,有剧毒,易造成水污染.为了增加对氰化物的了解,同学们查找资料进行学习和探究.

探究一:探究氰化物的性质

已知部分弱酸的电离平衡常数如下表:

弱酸

HCOOH

HCN

H2CO3

电离平衡常数

( 25℃)

Ki=1.77×104

Ki=5.0×1010

Ki1=4.3×107

Ki2=5.6×1011

  1. (1) NaCN溶液呈碱性的原因是(用离子方程式表示)
  2. (2) 如图1表示常温下,稀释HCOOH、HCN两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化.下列说法正确的是       
    A . 相同浓度的HCOONa和NaCN的混合溶液中,各离子浓度的大小关系是:c(Na+)>c(CN)>c(HCOO)>c(OH)>c(H+ B . 向NaCN溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为:CN+CO2+H2O=HCN+CO32 C . 图象中a、c两点处的溶液中 相等(HR代表HCOOH或HCN) D . 图象中a点酸的总浓度小于b点酸的总浓度
  3. (3) H2O2有“绿色氧化剂”的美称;也可消除水中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2O═A+NH3↑,则生成物A的化学式为
  4. (4) 探究二:测定含氰水样中处理百分率

    为了测定含氰水样中处理百分率,同学们利用如图2所示装置进行实验.将CN的浓度为0.2000mol/L的含氰废水100mL与100mL NaClO溶液(过量)置于装置②锥形瓶中充分反应.打开分液漏斗活塞,滴入100mL稀H2SO4 , 关闭活塞.

    已知装置②中发生的主要反应依次为:

    CN+ClO═CNO+Cl

    2CNO+2H++3ClO═N2↑+2CO2↑+3Cl+H2O

    处理含CN废水时,如用NaOH溶液调节pH至9时,此时c(CN c(HCN)(填“>”、“<”或“=”)

  5. (5) ①和⑥的作用是
  6. (6) 反应结束后,缓缓通入空气的目的是
  7. (7) 为了计算该实验装置②锥形瓶中含氰废水被处理的百分率,实验中需要测定装置反应前后的质量(从装置①到⑥中选择,填装置序号).
某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了如下系列实验.

  1. (1) Ⅰ.将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的0.1mol•L1的盐酸中,试预测实验结果:与盐酸反应最快.
  2. (2) Ⅱ.利用下图装置可以验证非金属性的变化规律.

    仪器A的名称为,干燥管D的作用是

  3. (3) 若要证明非金属性:S>C>Si,则A中加、B中加NaHCO3溶液、C中加,观察到C中溶液的现象为
回答下列问题:
  1. (1) 某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如图:

    ①利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3+、I2的氧化性强弱为Cl2>Fe3+>I2(实验中不断地小心振荡G装置中的试管).若制备氯气的试剂是盐酸与KMnO4溶液,试写出A中发生反应的离子方程式.请写出试剂M为溶液,证明氧化性为Cl2>Fe3+>I2的实验现象是

    ②已知3Cl2+2NH3═6HCl+N2 , 当D的烧瓶中充满黄绿色气体后,关闭a、c打开b,D中的现象为黄绿色气体消失,产生白烟,反应一段时间后,关闭b打开c,观察到的现象为

  2. (2) 某废水中含有一定量的Na+、SO32 , 可能含有CO32 , 某研究小组欲测定其中SO32的浓度,设计如下实验方案:

    ①从下列试剂中选择试剂x为(填序号):

    A.0.1mol•L﹣1KMnO4(H2SO4酸化)溶液

    B.0.5mol•L﹣1NaOH溶液

    C.新制氯水

    D.KI溶液

    ②加入试剂x生成SO42的离子方程式为

利用如图所示装置进行下列实验,现象和结论均正确的是(   )

选项

③中现象

结论

装置图

A

浓硝酸

Cu

淀粉-KI溶液变蓝

NO2为氧化性气体

B

稀硫酸

Na2SO3

品红溶液褪色

Na2SO3未变质

C

浓盐酸

MnO2

FeBr2溶液变为黄色

氧化性:Cl2>Br2

D

浓氨水

NaOH

湿润红色石蕊试纸变蓝

NH3为碱性气体

A . A    B . B    C . C    D . D
某学习小组为探究镁及其化合物的性质,查阅资料知:

Mg3N2遇水发生水解反应

2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O

NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O

常溫下,NH3·H2O、CH3COOH的电离常数均为1.8×10-5

  1. (1) I.探究镁的性质。

    为探究镁与二氧化氮反应的产物,设计如图所示实验装置。

    简述检查该装置气密性的方法;B装置的作用是.

  2. (2) 实验时,当A装置中充满红棕色气体时点燃酒精灯,这样操作的目的是
  3. (3) 确定有N2生成的实验现象是
  4. (4) 实验完毕,为确认产物中有Mg3N2 , 取少量A中固体于试管中,滴加蒸馏水,,则产物中有氮化镁。
  5. (5) 经测定,Mg与NO2反应生成MgO、Mg3N2和N2 , 其中Mg3N2和N2的物质的量相等。

    请写出A中发生反应的化学方程式:

  6. (6) Ⅱ.探究Mg(OH)2在氯化铵溶液中溶解的原因。

    供选试剂有:氢氧化镁、蒸馏水、硝酸铵溶液、盐酸、醋酸铵溶液。

    取少量氢氧化镁粉末于试管中,向其中加入足量饱和氯化氨溶液,振荡,白色粉末全部溶解。为了探究其原因,他们依据Mg(OH)2(s)==Mg2+(aq)+2OH-(aq)提出两种假设。

    假设1:氯化铵溶液呈酸性,H++OH-=H2O,促进Mg(OH)2溶解;

    假设2:NH4++OH-=NH3·H2O,促进Mg(OH)2溶解。

    请你帮他们设计实验验证哪一种假设正确:.

废旧锌锰于电池内部的黑色物质A主要含有MnO2、MnOOH、NH4Cl、ZnCl2、炭粉,用A制备高纯MnCO3的流程圈如下:

 

  1. (1) 锌锰干电池的负极材料是(填化学式)。
  2. (2) 第I步操作得滤渣的成分是;第II步在空气中灼烧的目的除了将MnOOH转化为MnO2外,另一作用是
  3. (3) 步骤I中制得MnSO4溶液,该反应的化学方程式为。用草酸(H2C2O4)而不用双氧水(H2O2)作还原剂的原因是
  4. (4) 已知:MnCO3难溶于水和乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃时开始分解; Mn(OH)2开始沉淀时pH为7.7。

    第IV步多步操作可按以下步骤进行:

    操作l:加入NH4HCO3溶液调节溶液pH<7.7,充分反应直到不再有气泡产生;  

    操作2:过滤,用少量水洗涤沉淀2~3次;

    操作3:检测滤液;

    操作4:用少量无水乙醇洗涤2~3次;

    操作5:低温烘干。

    ①操作1发生反应的离子方程式为;若溶液pH>7.7,会导致产品中混有(填化学式)。

    ②操作3中,检测MnCO3是否洗净的方法是

    ③操作4用少量无水乙醇洗涤的作用是

硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是分析化学中的重要试剂,在不同温度下加热分解产物不同。设计如图实验装置(夹持装置略去),在500℃时隔绝空气加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全,确定分解产物的成分(C、D中溶液成分均过量)。

  1. (1) B装置的作用是
  2. (2) 实验中,观察到C中无明显现象,D中有白色沉淀生成,可确定产物中一定有气体产生,写出D中发生反应的离子方程式。若去掉C,是否能得出同样结论并解释其原因
  3. (3) A中固体完全分解后变为红棕色粉末,某同学设计实验验证固体残留物仅为Fe2O3 , 而不含FeO,请完成表中内容。(试剂,仪器和用品自选)

    实验步骤

    预期现象

    结论

    取少量A中残留物于试管中,加入适量稀硫酸,充分振荡使其完全溶解,平均分成2份;

    固体残留物仅为Fe2O3

  4. (4) 若E中收集到的气体只有N2 , 其物质的量为x mol,固体残留物Fe2O3的物质的量为y mol,D中沉淀物质的量为z mol,根据氧化还原反应的基本规律,x、y和z应满足的关系为
  5. (5) 结合上述实验现象和相关数据的分析,完成硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]在500℃时隔绝空气加热完全分解的化学方程式
根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是(    )

选项

实验操作和现象

实验结论

A

向同体积同浓度的H2O2溶液中,分别加入1mol·L-1的氯化铜和氯化铁溶液,加氯化铁溶液的H2O2分解的快

铁离子对H2O2分解速率的影响比铜离子大

B

向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2 , 溶液变浑浊

析出了NaHCO3

C

向蔗糖溶液中加入稀硫酸,水浴加热后,加入新制氢氧化铜,加热,得到蓝色溶液

蔗糖水解产物没有还原性

D

向NaCl和NaBr的混合溶液中滴入少量AgNO3溶液,产生淡黄色沉淀(AgBr)

Ksp(AgBr)<Ksp (AgCl)

A . A          B . B          C . C         D . D
铋(Bi)位于元素周期表中第VA族,其价态为+3时较稳定,铋酸钠(NaBiO3)溶液呈无色。现取一定量的硫酸锰MnSO4溶液,向其中依次滴加下列溶液,对应现象如表所示:

加入溶液

①适量铋酸钠溶液

②过量双氧水

③适量KI-淀粉溶液

实验现象

溶液呈紫红色

溶液紫红色消失,产生气泡

溶液缓慢变成蓝色

在上述实验条件下,下列结论正确的是(   )

A . 氧化性强弱顺序为:BiO3> MnO4 > H2O> I2 B . H2O2被高锰酸根离子还原成O2 C . H2O2具有氧化性,把KI氧化成I2 D . KI-淀粉溶液中滴加铋酸钠溶液,溶液不一定变蓝色
钇的常见化合价为+3价,我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10),工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

图片_x0020_100051

已知:①该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表:

 离子

开始沉淀时的pH

完全沉淀时的pH

 Fe3

2.1

3.1

 Y3

6.0

8.2

②在元素周期表中,铍元素和铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。

  1. (1) 写出Na2SiO3的一种用途
  2. (2) 若改用氧化物的形式表示Y2FeBe2Si2O10组成,则化学式为
  3. (3) 根据元素周期表的知识判断,常温下,氯化锶溶液pH7(填“大于”、“等于”或“小于”);写出氯化锶的电子式:
  4. (4) 欲从Na2SiO3和Na2BeO2混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。

    ① 最好选用盐酸和两种试剂,再通过必要的操作即可实现。

    A.NaOH溶液      B.氨水      C.CO2      D.HNO3

    ② 写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式

  5. (5) 为使Fe3沉淀完全,用氨水调节pH=a时,a应控制在范围内;继续加氨水调节pH =b发生反应的离子方程式为;检验Fe3是否沉淀完全的操作方法是:
  6. (6) 煅烧草酸钇时发生分解反应,其固体产物为氧化钇,气体产物能使澄清石灰水变浑浊。写出草酸钇[Y2(C2O4)3·nH2O]煅烧的化学方程式
K3[Fe(C2O4)3](三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,易溶于热水,在工业上具有一定的应用价值。

请回答下列问题:

  1. (1) 三草酸合铁酸钾在一定条件下能分解产生CO2和CO两种气体。某化学小组设计了如图所示的装置(夹持装置等略去),来验证这两种气体产物。

    则A、C装置中的试剂均为;NaOH溶液的作用是;B装置硬质玻璃管中反应的化学方程式为;实验前需先通入N2排除装置内的空气,其原因是

  2. (2) 实验室制备三草酸合铁酸钾的操作如下:称取5g(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O固体置于烧杯中,加入15mL水和几滴稀硫酸,搅拌充分溶解。再加入25mL饱和H2C2O4溶液,加热至沸,生成黄色沉淀FeC2O4·2H2O。静置,倾去上层清液,将沉淀洗涤干净,向其中加入过量饱和K2C2O4溶液,水浴加热至40℃,边搅拌边缓慢滴加H2O2溶液,沉淀逐渐变为红褐色。将混合物继续煮沸,加入饱和H2C2O4溶液,红褐色沉淀溶解,趁热过滤。待滤液冷却后,析出亮绿色晶体,过滤、洗涤、干燥,可得到产品。则加入稀硫酸的作用是;滴加H2O2溶液生成K3[Fe(C2O4)3]和红褐色沉淀的化学方程式为;红褐色沉淀溶解得到K3[Fe(C2O4)3]的化学方程式为;滴加H2O2溶液时混合物的温度不宜过高的原因是;过滤操作中需用到的玻璃仪器有(写出2种即可)。
下列实验方案能达到相应实验目的的是(   )

选项

实验目的

实验方案

A

制备无水FeCl3固体

将FeCl3溶液加热蒸干

B

检验浓H2SO4催化纤维素水解的产物含有还原糖

向水解后的溶液中加入新制的Cu(OH)2 , 加热

C

配制1L1.0mol/LNaCl溶液

将58.5gNaCl固体直接溶于1L水中

D

证明醋酸是弱电解质

测0.1mol/LCH3COOH溶液的pH

A . A   B . B   C . C   D . D
某实验小组设计如图所示装置,用50mL18.0mol·L-1的浓硫酸和足量铜片制备SO2 , 并验证SO2的性质,下列说法错误的是(   )

A . 充分反应后被还原的H2SO4为0.45mol B . 红色鲜花瓣褪色,说明SO2具有漂白性 C . 溴水褪色,说明SO2具有还原性 D . 丙中溶液红色变浅,说明SO2能与碱溶液反应
下列实验操作、现象及得出的结论均正确的是(   )

选项

实验操作

现象

结论

A

Cu与足量浓硫酸反应,将反应混合物冷却后,再向反应器中加入冷水

溶液变蓝

验证生成

B

向某溶液中加NaOH溶液并加热,将产生的气体通向湿润的红色石蕊试纸

湿润的红色石蕊试纸变蓝

该溶液中含

C

将红热的木炭投入浓硫酸中,产生的气体通入澄清的石灰水

石灰水变浑浊

木炭被氧化成

D

向某无色溶液中先滴加溶液,再加盐酸

生成白色沉淀,且沉淀不溶解

该溶液中含

A . A B . B C . C D . D
从宏观现象探究微观本质是重要的化学学科素养。为研究溶液的性质,某小组同学进行了如下探究实验。
  1. (1) Ⅰ.溶液的配制:

    配制溶液时,先将溶于浓盐酸,再稀释至指定浓度。浓盐酸的作用是

  2. (2) Ⅱ.探究溶液与碱性物质的反应

    溶液与悬浊液的反应:向2mL悬浊液中加入2mL 1mol/L溶液,得到红褐色悬浊液。反应的离子方程式为

  3. (3) 溶液与溶液的反应向2mL1mol/L的溶液中加入2mL1mol/L溶液,生成红褐色沉淀和无色体。反应的离子方程式为
  4. (4) Ⅲ.探究溶液与足量锌粉的反应

    操作

    现象

    向反应瓶中加入足量锌粉,然后加入30mL 1.0mol/L的溶液,搅拌,充分反应

    溶液温度迅速上升,出现红褐色沉淀,同时出现少量气泡;反应一段时间后静置,上层溶液变为浅绿色,反应瓶底部有黑色固体

    收集并检验反应过程中产生的气体

    集气管口靠近火焰,有爆鸣声

    已知:Zn的性质与Al相似,能发生反应:

    结合实验现象和平衡移动原理解释出现红褐色沉淀的原因

  5. (5) 用离子方程式表示溶液为浅绿色的原因
  6. (6) 分离出黑色固体,经下列实验证实了其中含有的主要物质。

    i.黑色固体可以被磁铁吸引;

    ii.向黑色固体中加入足量的NaOH溶液,产生气泡;

    iii.将ii中剩余固体用蒸馏水洗涤后,加入稀盐酸并加热,产生大量气泡;

    黑色固体中一定含有的物质是

是一种工业用化学品,以上开始逐渐分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,时完全分解。在水中的溶解度小于在水中的。回答下列问题:
  1. (1) 可用于治疗胃酸过多的是(填“”或“”),不能用澄清石灰水区分的原因是
  2. (2) 实验室将通入饱和食盐水中来制备 , 先通入的是(填“”或“”),反应的化学方程式为;该反应不宜在超过的水浴中进行,原因是
  3. (3) 制取所需要的采用图甲装置进行制备。当锥形瓶中的固体为石灰石时,分液漏斗中应盛放(填试剂名称),为获得较为纯净的 , 净化装置(图乙)中试剂A为(填化学式)。

  4. (4) 通过该实验所获得的晶体常含有(假设仅含此一种杂质)。现称取上述晶体试样于烧杯中,加入过量稀使固体样品充分反应,再加入过量的硝酸银溶液。经过滤、洗涤、干燥得到沉淀物的质量为 , 则样品中的质量分数为。写出上述反应涉及的离子方程式:
下列实验的现象描述和结论都正确的是(   )


实验操作

实验现象

实验结论

A

将水滴入盛有固体的试管中,立即把带火星的木条放在试管口

观察到有气泡产生,木条复燃

固体遇水产生

B

在100mL小烧杯中加入稀溶液,加热至沸腾,向其中慢慢滴入5~6滴氯化铁饱和溶液,继续煮沸片刻,停止加热

液体呈红褐色

实验制得了胶体

C

将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧,至与原来的火焰颜色相同。用铂丝蘸取某无色溶液,在外焰上灼烧

火焰呈黄色

溶液中含元素,不含K元素

D

向盛有溶液的试管中加入铁粉

有红色固体析出

的氧化性强于的氧化性

A . A B . B C . C D . D