④锌粉与碘的混合物中滴入水会生紫烟(反应放热使碘升华)
8、白色世界
(1)基态:
Pb(蓝白色)、Hg、铝粉、大多数块状金属、PbSO4、BaSO4、AgCl、BaCO3、Ba3(PO4)2、BaSO3、CaCO3、Fe(OH)2(不稳定)、Mg(OH)2、Al(OH)3、ZnS
(2)化学变化:
①H2在Cl2中燃烧呈现苍白色火焰,
②NH3遇HCl产生白烟,
③Mg、Al在氧气中燃烧发出耀眼的白光
④红磷在氯气中燃烧时产生白色烟雾,
⑤红磷在氧气中燃烧时产生白烟。
14.(四川卷28.)某课外小组利用H2还原黄色的WO3粉末测定W的相对原子质量,下图是测定装置的示意图,A中的试剂是盐酸。
请回答下列问题。
(1)仪器中装入的试剂:
B_________、C________、D___________;
(2)连接好装置后应首先_________________________,其方法是________________
(3)“加热反应管E”和“从A瓶逐滴滴加液体”这两步操作应该先进行的是_______________。
在这两步之间还应进行的操作是____________________________;
(4)反应过程中G管逸出的气体是________________,其处理方法是_____
(5)从实验中测得了下列数据
①空E管的质量a;②E管和WO3的总质量b;③反应后E管和W粉的总质量c(冷却到室温称量);④反应前F管及内盛物的总质量d;⑤反应后F管及内盛物的总质量e
由以上数据可以列出计算W的相对原子质量的两个不同计算式(除W外,其他涉及的元素的相对原子质量均为已知):
计算式1:
Ar(W)=____________;计算式2:
Ar(W)=____________。
【标准答案】
(1)锌粒,水,浓硫酸;
(2)检查气密性,将G弯管浸没在盛有水的烧杯中,温热烧瓶B,观察G管口,若有气泡逸出,说明装置的气密性良好;(3)先从A瓶逐滴滴加液体;检验H2的纯度
(4)氢气;在G管出口处点燃;(5)
【知识点归纳】
①联想课本改进后的综合实验:
氯气与铁反应的性质实验装置:
制备氯气、净化氯气(饱和食盐水除氯化氢、浓硫酸除水蒸气)、性质实验装置、产物检验装置、尾气处理装置有助于本实验的解题。
②联想氢气还原氧化铜实验:
制备氢气、净化氢气、氢气验纯、通入氢气与点燃酒精灯顺序、熄灭酒精灯与停止同氢气的顺序、氢气的尾气处理方式可以直接用于回答本题。
15.(重庆卷27).(14分)某学习小组用题27图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量.
(1)A中试剂为.
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是.
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:
①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤,洗涤,干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;⑤检查气密性,上述操作的顺序是;(填序号)记录C的液面位置时,除视线平视外,还应.
(4)B中发生反应的化学方程式为.
(5)若实验用铝镁合金的质量为ag,测得氢气体积为bml(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为cg,则铝的相对原子质量为.
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将.(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)
【标准答案】
(1)NaOH溶液.
(2)除去铝镁合金表面的氧化膜.(3)⑤①④③②(2分);
使D和C的液面相平(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑或2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑
(5)
(6)偏小.
【试题分析】
(1)Mg、Al均可以和酸反应,因此不可以用酸来实验,由于Al可以和碱反应而不和Mg反应,则可以用NaOH与Al反应制得H2,然后用排水法收集H2,以计算Al的量。
(2)由于Al表面容易生成氧化膜,因而要用酸处理。
(3)整个操作过程及原理是:
检查气密性;记录起始液面;加入碱反应;不产生气体后,记录未读数,两将相减即为产生H2的量;最后称得的固体即为Mg的质量。
在读数时要注意D、C液面相平,否则气体将受压,超成读数不准。
(4)B中发生的是Al与碱的反应;(5)(a-c)即为铝的质量,再除以Al的物质的量即为铝的摩尔质量。
而n(Al)可以由产生的H2获得;(6)未洗涤,则超成(a-c)变小,则由(5)的结果得,偏小。
【高考考点】利用实验测定合金含量及相对原子质量;
【易错提醒】记不清Al的两性;实验过程的原理不懂。
【备考提示】平时多加强元素化合物的学习;学会分析实验操作中的每一个关键点。
16.(广东卷19).(11分)
碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。
工业碳酸钠(钝度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO
等杂质,提纯工艺路线如下:
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示:
回答下列问题:
(1)滤渣的主要成分为 。
(2)“趁热过滤”的原因是 。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是 (写出1种)。
(4)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是 。
(5)已知:
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH1=+532.36kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH1=+473.63kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式 。
解析:
(1) 滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3。
(2) “趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na2CO3·H2O,防止因温度过低而析出Na2CO3·10H20晶体,令后续的加热脱水耗时长。
(3) 若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。
(4) 若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是问题:
溶解时有大量沉淀生成,使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质;原因:
“母液”中,含有的离子有Ca2+,Na+,Cl-,SO42-,OH-,CO32-,当多次循环后,使用离子浓度不断增大,溶解时会生成CaSO4,Ca(OH)2,CaCO3等沉淀。
(5) 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式
Na2CO3·H2O(S)====Na2CO3(s)+H2O(g)&8710;H=+58.73kJ/mol
解释与思路:
(1) 因工业碳酸钠中含有Mg2+,Fe3+,Ca2+,所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液,可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2沉淀。
(2) 观察坐标图,温度减少至313K时发生突变,溶解度迅速减少,弱不趁热过滤将析出晶体。
(3) 思路方向:
1.减少过滤的时间2.保持过滤时的温度。
(4) 思路:
分析“母液”中存在的离子,若参与循环,将使离子浓度增大,对工业生产中哪个环节有所影响。
(5) 通过观察两个热化学方程式,可将两式相减,从而得到Na2CO3·H2O(S)====Na2CO3(s)+H2O(g)。
17.(广东卷20).(11分)
某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。
所用HNO3浓度为1.00mol·L-1、2.00mol·L-1,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298K、308K,每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度/mol·L-1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和 探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和 探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响;)
②
③
④
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:
依据反应方程式
CaCO3+HNO3=
Ca(NO3)2+
CO2↑+
H2O,计算实验①在70-90s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程)。
(3)请在答题卡的框图中,画出实验②、③和④中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。
解析:
实验编号
T/K
大理石规格
HNO3浓度/mol·L-1
实验目的
①
298
粗颗粒
2.00
⑴实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;
⑵实验①和③探究温度对该反应速率的影响。
⑶实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应的影响。
②
298
粗颗粒
1.00
③
308
粗颗粒
2.00
④
298
细颗粒
2.00
(2)
1.70至90S,CO2生成的质量为:
m(CO2)0.95-0.85=0.1g
2.根据方程式比例,可知消耗HNO3的物质的量为:
n(HNO3)0.1/22=1/220mol
3.溶液体积为25ml=0.025L,所以HNO3减少的浓度△c(HNO3)=2/11mol/L
4.反应的时间t=90-70=20s
5.所以HNO3在70-90S范围内的平均反应速率为
v(HNO3)=△c(HNO3)/t==1/110mol·L-1·S-1
(3)作图略
作图要点:
因为实验①HNO3与大理石恰好完全反应;
实验②中,HNO3不足量,纵坐标对应的每一个值均为原来的1/2;
实验③④的图象类似,恰好完全反应,但反应条件改变,升高温度与大理石细颗粒增大表面积可加快反应速率。
所以图象曲线斜率变大,平衡位置纵坐标与实验①相同。
18.(广东卷21).(12分)
某种催化剂为铁的氧化物。
化学兴趣小组在实验室对该催化剂中铁元素的价态进行探究:
将适量稀硝酸加入少许样品中,加热溶解;取少许溶液,滴加KSCN溶液后出现红色。
一位同学由此得出该催化剂中铁元素价态为+3的结论。
(1)请指出该结论是否合理并说明理由 。
(2)请完成对铁元素价态的探究:
限选实验仪器与试剂:
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:
3mol·L-1H2SO4/3%H2O2、6mol·L-1HNO3/0.01mol·L-1KmnO4、NaOH稀溶液、0.1mol·L-1Kl、20%KSCN、蒸馏水。
1提出合理假设
假设1:
;
假设2:
;
假设3:
。
2设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)
3实验过程
根据②的实验方案,进行实验。
请在答题卡上按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作
预期现象与结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
…
解析:
。
(1) 该结论不正确。
稀HNO3有强氧化性,若该铁的价态为+2价,则被氧化为+3价同样可使KSCN溶液变血红色。
(2)①提出合理假设
假设1:
催化剂中铁元素的价态为+3价。
假设2:
催化剂中铁元素的价态为+2价。
假设3:
催化剂中铁元素的价态既有+3价也有+2价。
②设计实验方法证明你的假设
③实验过程
实验操作
预期现象与结论
步骤1:
将适量稀H2SO4加入少许样品于试管中,加热溶解;
溶液呈黄绿色,说明溶液中含Fe2+或Fe3+。
步骤2:
取少量溶液,滴加酸性KMnO4溶液。
若KMnO4溶液的紫红色褪去为无色溶液,则说明催化剂中铁元素的价态含+2价;若不褪色,则说明催化剂中铁元素的价态不含+2价。
步骤3:
另取少量溶液,滴加KSCN溶液。
若溶液变为血红色,则说明催化剂中铁元素的价态含+3价;若溶液无明显变化,则说明催化剂中铁元素的价态不含+3价。
19.(宁夏卷27).(15分)
为测试一铁片中铁元素的含量,某课外活动小组提出下面两种方案并进行了实验(以下数据为多次平行实验测定结果的平均值):
方案一:
将ag铁片完全溶解于过量稀硫酸中,测得生成氢气的体积为580 mL(标准状况);
方案二:
将
g铁片完全溶解于过量稀硫酸中,将反应后得到的溶液用0.02000 mol·L-1
的KMnO4溶液滴定,达到终点时消耗了25.00 mLKMnO4溶液。
请回答下列问题:
(1)配平下面的化学方程式(将有关的化学计量数填入答题卡的横线上):
□KMnO4+□FeSO4+□H2SO4=□Fe2(SO4)3+□MnSO4+□K2SO4+□H2O
(2)在滴定实验中不能选择 式滴定管,理由是 ;
(3)根据方案一和方案二测定