【题目】下面是某化学兴趣小组的同学学习元素周期律时设计的两套实验方案。
【实验一】实验步骤如下:
实验序号 | 实验步骤 |
① | 向新制的Na2S溶液中滴加新制的氯水 |
② | 将镁条投入1mol/L的稀盐酸中 |
③ | 将铝条投入1mol/L的稀盐酸中 |
(1)设计该实验方案的目的是:探究同周期元素的__________________________。
(2)实验①的现象是 ,反应的化学方程式是 。
【实验二】 为验证Cl2、Br2的非金属性强弱,设计了如下实验:(可供选择的试剂有:氯水、溴水、NaCl溶液、NaBr溶液、酒精、四氯化碳)实验步骤如下图。
(3)试剂A是 ;试剂B是 ;试剂C是 。
(4)试剂C在实验中所起的作用是 ,加入C振荡、静置后看到的现象是: 。以上反应可以证明Cl2的非金属性_______(填“强于”或“弱于”)Br2的非金属性,反应的离子方程式为:_______________。
【答案】(1)性质(或金属性与非金属性)的递变规律 (2)生成浅黄色沉淀;Na2S+Cl2=2NaCl+S↓
(3)NaBr溶液 氯水 四氯化碳 (4)萃取生成的溴,使现象更明显
液体分成两层,上层接近无色、下层为橙色 强于 Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
【解析】
试题分析:【实验一】(1)由实验步骤可知,实验序号①比较S、Cl的非金属性强弱,实验序号②③,比较Mg、Al的金属性强弱,所以实验目的是元素性质(或金属性与非金属性)的递变规律;
(2)氯水与硫化钠反应生成S与NaCl,反应方程式为Na2S+Cl2=2NaCl+S↓,实验现象是生成浅黄色沉淀;
【实验二】(3)要想比较氯气和溴单质的氧化性大小,可做如下实验:试剂A,取少量溴化钠反应→加适量氯水(振荡,溶液由黄绿色变成橙色)→加入四氯化碳(振荡)→现象(溶液分层,下层橙红色,上层无色)→说明氯气和溴离子反应,能证明氯气的氧化性大于溴;
(4)溴单质在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,水和四氯化碳是互不相溶的,所以试剂C在实验中所起的作用是萃取生成的溴,使现象更明显。加入C振荡、静置后看到的现象是:液体分成两层,上层接近无色、下层为橙色;氯气能将溴单质置换出来,氯气的氧化性大于溴,离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。
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【题目】某无色混合气体可能由H2、O2、NH3、N2、CO2、HCl和He中的两种或多种组成。常温下取此气体200mL进行实验,实验的过程和结果如下(上述气体的体积都是折算成相同条件下的体积)。下列说法错误是
A.原混合气体中有5ml O2
B.原混合气体中肯定存在NH3,肯定不存在HCl
C.原混合气体中CO2的体积分数为40%
D.可能存在N2或He,它们在原混合气体中的体积分数不可能超过5%
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【题目】氨对人类的生产生活具有重要影响。
(1)氨的制备与利用。
① 工业合成氨的化学方程式是 。
② 氨催化氧化生成一氧化氮反应的化学方程式是 。
(2)氨的定量检测。
水体中氨气和铵根离子(统称氨氮)总量的检测备受关注。利用氨气传感器检测水体中氨氮含量的示意图如下:
① 利用平衡原理分析含氨氮水样中加入NaOH溶液的作用: 。
② 若利用氨气传感器将1 L水样中的氨氮完全转化为N2时,转移电子的物质的量为6×10-4 mol ,则水样中氨氮(以氨气计)含量为 mg·L-1。
(3)氨的转化与去除。
微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术。下图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。
① 已知A、B两极生成CO2和N2,写出A极的电极反应式: 。
② 用化学用语简述NH4+去除的原理: 。
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【题目】(1)基态钛原子的价电子排布图为
(2)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为﹣37℃ ,沸点为136℃ ,可知TiCl4为 晶体.
(3)硫酸氧钛晶体中阳离子为链状聚合形式的离子,结构如图所示。该阳离子Ti与O的原子数之比为 。
(4)Co的一种氧化物的晶胞如图所示,在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有 个;筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在5K下呈现超导性的晶体,该晶体具有CoO2的层状结构(如图所示,小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成是 。
(5)由C、Mg、Ni三种元素组成的一种简单立方结构的化合物具有超导性,其晶胞中C位于体心位置,Mg位于顶角,Ni占据面心位置,该化合物的化学式为 ,晶体中Mg原子周围距离最近的Ni原子有 个,该新型超导材料晶胞参数a=0.38nm,计算该晶体的密度 (gcm﹣3)(保留三位有效数字)
(6)金属钛晶胞结构如图所示,设钛原子的半径为r,则该晶胞体积的表达式为
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【题目】乙酰苯胺是一种白色有光泽片状结晶或白色结晶粉末,是磺胺类药物的原料,可用作止痛剂、退热剂和防腐剂、乙酰苯胺的制备原理为
实验参数
名称 | 相对分 | 性状 | 密度(g/mL) | 沸点() | 溶解性 | |
苯胺 | 93 | 无色油状液体 | 1.02 | 184.4 | 微溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酸 | 60 | 无色液体 | 1.05 | 118.1 | 易溶于水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
乙酰 | 135 | 白色晶体 | 1.22 | 304 | 微溶于冷水,可溶于热水 | 易溶于乙醇、乙醚 |
实验装置如图所示(部分仪器及夹持装置已略去)。
注:①刺型分馏柱的作用相当于二次蒸馏,用于沸点差别不太大的混合物的分离。②苯胺易被氧化。
实验步骤:
步骤1:在100mL圆底烧瓶中加入无水苯胺9.3mL、冰醋酸18.4mL、锌粉0.1g和少量沸石,安装好仪器后,对圆底烧瓶均匀加热,使反应液在微沸状态下回流,调节加热温度,使温度计温度控制在105左右;反应约60~80min,反应生成的水及少量醋酸被蒸出,当反应基本完成时,停止加热。
步骤2:在搅拌下,趁热将蒸馏烧瓶中的液体以细流状倒入盛有冰水的100mL烧杯中,快速搅拌,乙酰苯胺结晶析出,烧杯内试剂冷却至室温后,进行抽滤、洗涤、干燥,可得到乙酰苯胺粗品。
步骤3:将乙酰苯胺粗品进行重结晶,待结晶完全后抽滤,尽量压甘干滤饼。将产品置于干净的表面皿中晾干,称重,计算产率、
请回答下列问题:
(1)实验中加入锌粉的目的是_____________________。
(2)从化学平衡的角度分析,控制温度计的温度在105左右的原因是______________。
(3)通过_____________可判断反应基本完成、
(4)步骤1加热可用_____________(填“水浴”或“油浴”)。
(5)洗涤乙酰苯胺粗品最合适的方法是__________________(填字母)。
A.用少量冷水洗
B.用少量热水洗
C.先用冷水洗,再用热水洗
D.用酒精洗
(6)步骤2得到的粗品中因含有某些杂质而颜色较深,步骤3重结晶的操作是:将粗品用热水溶解,加入活性炭0.1g,煮沸进行脱色,______________,再将滤液冷却结晶。
(7)该实验最终得到产品9.1g,则乙酰苯胺的产率是____________(小数点后保留两位数字。)
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【题目】在2升的密闭容器中,发生以下反应:2A(g)+B(g)2C(g)+D(g)。若最初加入的A和B都是4 mol,在前10秒钟A的平均反应速率为0.12 mol/(L·s),则10秒钟时,容器中B的物质的量是
A. 1.6 mol B. 2.8 mol C. 2.4 mol D. 1.2 mol
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【题目】反应Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑的能量变化趋势,如图所示:
(1)该反应为________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是_____(填字母)。
A.改铁片为铁粉 B.增大压强
C.升高温度 D.改稀硫酸为98%的浓硫酸
(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为______极(填“正”或“负”)。铜片上产生的现象为________________;该极上发生的电极反应为______________;外电路中电子由 _______极向_______极移动。(填“正”或“负”)
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【题目】高锰酸钾是中学化学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下:
(1)铋酸钠(NaBiO3,不溶于水)用于定性检验酸性溶液中Mn2+的存在(铋的还原产物为Bi3+),Mn2+的氧化产物为MnO4-,写出反应的离子方程式_________________________________________。
(2)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列物质相同的是_____(填代号)。
a.84消毒液(NaClO溶液) b.双氧水 c.苯酚 d.75%酒精
(3)上述流程中可以循环使用的物质有氢氧化钾和_______(写化学式)。
(4)理论上(若不考虑物质循环与制备过程中的损失)1 mol MnO2可制得_____mol KMnO4。
(5)该生产中需要纯净的CO2气体。写出实验室制取CO2的化学方程式___________________,所需气体发生装置可以是______(选填代号)。
(6)操作Ⅰ的名称是________;操作Ⅱ根据 KMnO4和K2CO3两物质在______(填性质)上的差异,
采用__________(填操作步骤)、趁热过滤得到 KMnO4。
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【题目】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解19.2g(已知硝酸只被还原为NO气体)向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析或结果错误的是
A.混合酸中NO3-物质的量为0.4mol
B.OA段产生的是NO,AB段的反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+,BC段产生氢气
C.第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D.H2SO4浓度为5 mol·L-1
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