8月化学实验（2）

2012年8月理科综合化学实验部分（2）1（15分）某研究性学习小组通过实验来探究乙二酸又名草酸受热分解的产物水除外，他们设计的实验装置如下图所示查阅资料可知乙二酸晶体h2c2o42h2o熔点1001，草酸钙是难溶于水的白色固体；cu2o能溶于稀硫酸，立即发生歧化反应生成cu2和cu。（1）实验过程中观察到c、e装置中的溶液均变浑浊，且d装置中黑色粉末变为红色，写出a中发生反应的化学方程式；（2）装置b的作用是；指出上述装置中的不足之处。（3）实验结束后向装置b的试管中加入少量酸性重铬酸钾溶液，可以观察到的实验现象是溶液由橙色变为绿色（cr3），反应的离子方程式为。（4）有人认为d装置中得到的红色固体可能是cu，也可能是cu和cu2o的混合物。实验小组进一步探究取少量红色固体加入到盛稀硫酸的试管中，充分振荡，溶液变为蓝色，试管底部仍有红色固体，由此可以得出的结论是。取该红色固体与足量的稀硝酸反应，写出反应的化学方程式。2（15分）某化学学习小组对铝与酸和碱的反应进行探究，过程如下。实验i（1）取形状、大小均相同的铝丝分别与等体积的、ph相同的盐酸、稀硫酸反应，随反应进行，盐酸中生成气体的速率明显比硫酸中生成气体的速率快，对此原因，你认为合理的猜测是下列的（填写相应的字母）a盐酸的物质的量浓度大于硫酸的物质的量浓度bcl能促进此反应的进行cso42能抑制此反应的进行d硫酸使铝发生钝化（2）为了探究反应速率不同的原因，请你根据所提供的药品，填写实验方案中的空白部分。药品氯化钠固体、硫酸钠固体、硫酸铜固体、氯化铜固体、6mol/l盐酸、3mol/l硫酸、184mol/l硫酸、5mol/l硝酸。方案取两支试管，分别加入形状、大小均相同的铝丝和等体积的（填写相应的试剂，下同），再向其中的一支试管中加入适量的固体，并振荡使固体溶解，观察实验现象。实验探究略。实验ii取足量的形状、质量均相同的铝丝分别与等体积的6mol/l的盐酸、6mol/l氢氧化钠溶液反应，待反应停止后取出剩余的铝丝洗净、干燥、称量，剩余铝丝的质量关系是前者后者（填“大于”或“小于”或“等于”）；观察反应后的液体，发现铝与盐酸反应后所得的液体是黑色浑浊的，试管底部有少量黑色沉淀，对此现象，同学们进行了如下探究（1）提出猜想同学们查找资料后获得如下信息工业上用电解法冶炼铝所用的原料氧化铝是从铝土矿中提取的，所以得到的氧化铝中可能还含有微量的氧化铁和二氧化硅两种杂质，据此，同学们提出如下猜想猜想1此黑色固体是铁单质，可能是电解得到的铝与杂质反应生成的，相应的化学反应方程式为；猜想2此黑色固体是硅单质，是电解得到的铝与二氧化硅反应生成的。猜想3此黑色固体是铝单质，是铝与盐酸反应时因反应过快而变成粉末分散到溶液中；猜想4此黑色固体可能是上述若干种单质组成的混合物。（2）设计实验方案并完成相关实验将反应后所得的液体进行过滤、洗涤，分别取少量固体置于两支试管中，完成下列实验向其中的一支试管中加入足量的稀盐酸，观察固体是否溶解。实验时发现固体完全溶解，证明猜想一定不正确（填“1”、“2”、“3”、“4”）。向另一试管中加入足量的氢氧化钠溶液，观察固体是否溶解。实验时发现固体完全溶解，证明猜想一定不正确（填“1”、“2”、“3”、“4”）；（3）得出结论综合实验的现象，可推知猜想（填“1”、“2”、“3”、“4”）是正确的，固体溶解在氢氧化钠溶液中的离子方程式为。3（15分）某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题（1）上述实验中发生反应的化学方程式有（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是（3）实验室中现有na2so4、mgso4、ag2so4、k2so4等4种溶液，可与上述实验中cuso4溶液起相似作用的是（4）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有（5）为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量zn粒的反应瓶中，收集产生的气体。记录获得相同体积的气体所需时间。实验混合溶液abcdef4moll1h2so4/ml30v1v2v3v4v5饱和cuso4溶液/ml005255v620h2o/mlv7v8v9v10100请完成此实验设计，其中v1，v6，v9；反应一段时间后，实验a的金属是呈色，实验e中的金属呈；该同学最后得出的结论为当加入少量cuso4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的cuso4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。4（15分）有一包含有碳酸钠杂质的碳酸氢钠样品。为了测定其纯度，某校同学在实验室进行如下实验。（1）甲组实验方案在坩埚中称取样品30g加热冷却称量再加热“（至恒重）。完成上述实验应该用到的玻璃仪器除酒精灯外还有_。若坩埚质量为160g，加热至恒重时坩埚和残留物总质量为182g，则样品的纯度为_（2）乙组称取样品，利用下面的部分装置测得室温下样品与酸反应放出co2的体积，计算样品的纯度（已知碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应都是放热反应）。完成该实验方案应选择的最佳装置是_（用字母回答，下同）。该实验应选用的酸是_a稀盐酸b稀硫酸c稀硝酸d三种酸均可理由是_（2）丙组中a同学根据的反应设计了如下方案称取样品配成溶液加入足量浓cacl2溶液充分反运后过滤洗涤干燥称量计算纯度。b同学对该实验方案提出质疑，丙组同学查阅了相关资料并进行了如下实验室温下，取20ml04mol/lnahco3溶液置于烧杯中，向其中加入20ml2mol/lcacl2溶液，用玻璃棒搅拌。烧杯中出现白色沉淀，还有气泡产生。产生该现象的原因是_（用有关离子方程式解释）。由此丙组同学共同讨论，否定了a同学的设计方案。5（15分）高纯氧化铁（fe2o3）是现代电子工业的重要材料。实验室用硫铁矿烧渣（主要成分为fe2o3、feo，还含有sio2等杂质）为原料制备高纯氧化铁的步骤如下回答下列问题（1）上述实验所涉及的反应中，有一个反应既属于化合反应，又属于氧化还原反应。写出该反应的离子方程式。（2）实验室欲用184moll1的浓硫酸配制100ml50moll1的硫酸溶液，所用的玻璃仪器胶头滴管、量筒、烧杯、玻璃棒外，还有（填写仪器名称）。（3）某同学用右图所示装置进行过滤操作。请指出其中的错误之处；过滤后，洗涤过滤器中少量沉淀的方法是。（4）某同学用下图所示装置（尾气吸收装置未画出）实验向溶液y中通入nh3和co2下列为实验室制备nh3和co2的备选药品anh4clbcaco3（块状）cca（oh）2dnaohe浓氨水f稀盐酸g稀硫酸则上述装置a处的试管中所放药品的最佳选择为和（用药品序号填空）；装置d处药品的最佳选择为和（用药品序号填空）。下列各项制备实验中，也可利用装置d处仪器完成的是（填序号）。amno2与浓盐酸反应制备cl2bcu与浓硫酸反应生成so2c由kmno4分解制o2d乙醇与乙酸反应制备乙酸乙酯ezn与稀硫酸反应制备h2写出上述装置a处的试管中所发生反应的化学方程式。若通入一定量的nh3和co2后，装置c处的溶液中只含有s、n、h、o四种元素。用ph试纸测定该溶液ph的方法是；若该溶液呈中性，则溶液中的nh4和so24的物质的量浓度间的数量关系为。（离子的浓度用符号nh4和so24表示）参考答案1（14分）（1）h2c2o42h2ococo23h2o（3分）（2）除去生成物中带出的乙二酸蒸汽，防止对检验分解产物co2的干扰（2分）；无尾气处理装置（2分）（3）8h3h2c2o4cr2o722cr36co27h2o（3分）（4）红色固体中含有cu2o（2分）3cu8hno33cuno322no4h2o3cu2o14hno36cuno322no7h2o（2分）2（15分）实验i（1）bc；（2分）（2）3mol/lh2so4、氯化钠固体（或6mol/lhcl、硫酸钠固体）（2分）实验ii大于（2分）（1）2alfe2o32feal2o3；（3分）（2）2（1分）；1（1分）；（3）3（1分），2al2oh2h2o2alo23h2；（3分）；3（15分）（1）zncuso4znso4cuznh2so4znso4h2（2分）（2）cus