8.解析: 这是一个设计性较强的实验题.从反应原理.试剂到仪器.步骤均要根据题意和已学知识一一分析.作出合理安排. 首先.考虑根据什么反应原理.制得纯净的Na2CO3溶液?若在NaOH溶液中直接通入适量的CO2.使其只发生反应:CO2+2NaOH=Na2CO3+ H2O.显然.“适量 两字是难以实际控制的.题干也明确指出此种方法的不足.若在NaOH溶液中通入足量的CO2.使其生成NaHCO3溶液.再将其加热蒸干灼烧.使其分解为Na2CO3固体.最后溶于水.此方法步骤较多.操作复杂.且蒸干灼烧时也难以做到固体NaHCO3恰好完全分解.何况题中未给酒精灯.合理的思路是:依据如下反应:CO2 +NaOH = NaHCO3.NaHCO3 +NaOH = Na2CO3 +H2O.两反应中消耗的NaOH量相等.这是关键.因而必须取两等份的NaOH同种溶液.使其中一份完全转化为NaHCO3.然而再加入另一份NaOH溶液.又使NaHCO3刚好转化为Na2CO3. 其次.考虑怎样选择的合适的试剂和仪器?欲制CO2.选用哪一种碳酸盐和哪一种酸? 因要用启普发生器.K2CO3固体可溶于水.不能选用.Cu2(OH)2CO3.大理石均为不溶于水的固体.但CaCO3.Cu2(OH)2CO3分别与HCl的反应产生等量的CO2.后者将消耗更多的HCl.故应选用CaCO3.由于CaCO3和H2SO4反应生成CaSO4微溶物.覆盖在CaCO3固体表面.使反应速率降低.故应选择盐酸.但现有两种不同的盐酸.该选择浓的还是稀的?由于浓盐酸具有挥发性.使CO2中混有HCl.从而与NaOH反应将有NaCl生成.最终无法制得纯净的Na2CO3溶液.故应用稀HCl. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

类比是化学学习中常用的方法之一,已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO33,但当铁过量时,产物是Fe(NO32.某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当Cl2足量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2.为验证此观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃,取其表面生成物并分别编号为A、B,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:A是FeCl3,B是FeCl2
(2)设计实验方案:分别取A、B的溶液均进行以下实验,但实验现象相同.请填写下表中的相应空格
实验方法 实验现象 结论
分别向A、B溶液中加KSCN溶液
溶液变红色
溶液变红色
固体物质中FeCl3
分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液 KMnO4溶液颜色无明显变化
固体物质中不含
FeCl2
FeCl2
(3)根据上述实验结论,写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3

(4)为进一步探究FeCl3溶液的性质,他又利用A溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是
BD
BD
 (填写序号).
A.将A溶液滴入淀粉碘化钾溶液中,可得到蓝色液体,该液体能产生丁达尔现象
B.向A溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深
C.在A溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀
D.将A溶液加热蒸干并灼烧,得到FeCl3固体
(5)FeCl3溶液常作印刷电路铜板腐蚀剂,写出反应的离子方程式
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
.腐蚀后的废液中含有FeCl2、FeCl3、CuCl2,某研究性学习小组的同学们设计了两种从废液中回收Cu的方案:
方案1:向废液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤.在所得滤渣中加入足量的盐酸,充分反应后,再过滤即得到铜,该方案中涉及的四种阳离子的氧化性由强到弱的顺序为:
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+
Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+

方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1,用铜和石墨作电极进行电解,当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的Cu已全部析出.该方案中铜作
极,该电极上所发生的电极反应为 (若有多个电极反应,请全部写出)
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2
.方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处,主要表现为:
产生污染性的气体氯气;使用了电解装置成本较高
产生污染性的气体氯气;使用了电解装置成本较高

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小明等同学为了探究酸、碱、盐溶液的导电性,设计了如下实验:

1.在5只250mL烧杯分别加入浓度均为0.1mol·L-1的盐酸、CH3COOH溶液、NaOH溶液、NaCl溶液、氨水各150mL。

2.在5种溶液中分别放入相同规格的石墨电极,按下图连接好。

         

3.接通电源,仔细观察现象。

现象1:五个灯泡都亮起来。

结论:                                                            

现象2:盐酸、氯化钠、氢氧化钠溶液对应的灯泡较亮,醋酸、氨水对应的灯泡较暗。

结论:                                                            

思考:

1.酸、碱、盐溶液导电与金属导电的原理是否相同,为什么?

2.同学们为了探究不同电解质之间电离能力的差异,设计了上述实验,通过观察灯泡的明亮程度,判断电解质的电离能力大小,为此必须控制其他能影响灯泡亮度的一些因素,使之保持一致,从而不影响灯泡的明亮程度。在本实验中,采取了哪些主要措施来控制其他因素对灯泡亮度的影响?(写出三条即可)                                     

3.小明同学根据现象2得出一个结论:氯化氢、氯化钠、氢氧化钠是强电解质,醋酸、一水合氨是弱电解质。你同意他这个观点吗?为什么?

                                                                            

4.为了进一步探究氯化氢等化合物是强电解质,小红同学在老师的帮助下测定了0.1mol·L-1的盐酸中的氢离子浓度,通过对结果的分析,即可得出结论。说明氯化氢是强电解质的理由是:测得溶液中的氢离子浓度       0.1mol·L-1(选填>、<、=)。

5.同学们在实验的基础上,进一步查阅资料得知:一般来说,                 是强电解质,                 是弱电解质。根据以上结论推测:如果将上述实验中的醋酸和氨水混匀,然后分别盛放在原来的烧杯中。接通电源,可以观察到的现象是:

A.与混合前无任何区别。

B.5只灯泡都亮起来,亮度完全相同。

C.只有盐酸、氯化钠、氢氧化钠溶液对应的灯泡亮起来,另外两只不亮。

D.5个灯泡都亮起来,盐酸、氯化钠、氢氧化钠溶液对应的灯泡较亮,另外两只略暗,但明显比混合前明亮。

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Ⅰ.回答下列问题:
(1)欲量取20.00mL Na2CO3溶液,应选用的仪器是
碱式滴定管
碱式滴定管

(2)中和热测定的实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、温度计、
环形玻璃搅拌棒
环形玻璃搅拌棒
量筒
量筒

(3)在测定硫酸铜晶体中含量的实验中,称量操作至少要进行
4
4
次.
Ⅱ.氢氧化铜是一种常用试剂.例如,利用新制氢氧化铜验证醛类物质的还原性.
(1)新制氢氧化铜悬浊液的配制,实验室制取氢氧化铜悬浊液的操作方法:在试管里加入10%的氢氧化钠溶液2mL,滴入2%的硫酸铜溶液4~6滴,振荡即成.这样操作的目的是
确保氢氧化钠过量,氢氧化铜呈悬浊状
确保氢氧化钠过量,氢氧化铜呈悬浊状

下面是三个研究性学习小组分别从不同层面开展的研究性学习活动:
(2)研究性学习小组甲:对教材实验结论“乙醛与新制氢氧化铜反应生成的红色沉淀是Cu2O”提出质疑,他们认为红色沉淀不一定是氧化亚铜.为了确定红色沉淀的成分,开展了如下研究:提出猜想:
红色沉淀可能是铜或铜与氧化亚铜的混合物(或红色固体中可能含有铜)
红色沉淀可能是铜或铜与氧化亚铜的混合物(或红色固体中可能含有铜)

查阅资料:①氧化亚铜属于碱性氧化物;②+1价的铜离子在酸性条件下易发生自身氧化还原反应:③在空气中灼烧氧化亚铜生成氧化铜.
设计方案:方案1:取该红色沉淀溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化
方案2:取该红色沉淀溶于足量的稀硫酸中,观察是否有残渣
方案3:称取红色沉淀ag,在空气中充分灼烧至完全变黑,并在干燥器里冷却,再称重,反复多次至到固体恒重,称得质量为bg,比较a,b关系
方案4:取红色固体沉淀装入试管里,加入酸化的硝酸银溶液,观察是否有银白色银析出.
你认为合理的方案是
方案3
方案3

(3)研究性学习小组乙针对小组甲的质疑,设计新的探究方案,装置如图所示.你认为要测定上述红色沉淀成分必须测定下列哪些物理量(只填序号):
②③⑤
②③⑤

①通入氢气体积;②反应前,红色沉淀+硬质玻璃管的总质量;③完全反应后红色固体+硬质玻璃管的总质量;④实验前,干燥管质量;⑤硬质玻璃管质量;⑥锌粒质量;⑦稀硫酸中含溶质的量;⑧实验后,干燥管质量
(4)研究性学习小组丙上网查阅新闻得知,“2005年诺贝尔化学奖授予了三位研究绿色化学的科学家”.绿色化学强调对环境友好,实现零排放.“变废为宝”符合绿色化学要求.他们收集上述红色沉淀制备化学试剂-蓝矾.请你帮助他们设计一个简单且符合绿色化学要求的实验方案:
在空气中充分灼烧该红色固体至全部转化成氧化铜,加入足量稀硫酸溶解,蒸发、结晶、过滤、洗涤,用滤纸吸干或通入惰气带走水分
在空气中充分灼烧该红色固体至全部转化成氧化铜,加入足量稀硫酸溶解,蒸发、结晶、过滤、洗涤,用滤纸吸干或通入惰气带走水分

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(1)(19分)①研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强,他设计了如下几种方案,其中合理的是         (填序号)

A.铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出;

B.铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2

C.铜片置于FeCl3溶液中,铜片逐渐溶解(2FeCl3+Cu=2FeCl2+ CuCl2

D.铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中,铁片上有气泡产生,而铜片无气泡

E.常温下,分别将铁片和铜片置于浓硝酸中,铁片不溶解,而铜片溶解

②请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求:

a.此方案的原理不同于上述任一合理方案;

b.在方框内绘出实验装置图并注明所需的药品;

c.写出实验过程中的主要实验现象并用相关化学用语解释现象

(2)学完原电池的相关知识后,甲组同学认为构成原电池必须有三个条件:①活动性不同的两极;②电解质溶液;③闭合回路。乙组同学对条件①提出异议,认为相同的两极也可以构成原电池,以下为乙组同学的实验装置简图以及实验报告的部分内容。请仔细阅读实验报告,然后将实验报告补充完整并填在相应的横线上。装置中盐桥的作用之一是使整个装置构成闭合回路。

浓差电池与温差电池

一、【实验目的】

1、电池中两杯溶液及电极均相同,两杯溶液的浓度不同,可否形成原电池

2、电池中两杯溶液及电极均相同,两杯溶液的温度不同,可否形成原电池

3、电池中两杯溶液及电极均相同,研究两杯溶液的                对电池电压和电流的影响

4、电池中两杯溶液及电极均相同,研究两杯溶液的                对电池电压和电流的影响

二、【仪器与药品】略。

三、【实验方法与步骤】

Ⅰ、实验方法:略。

Ⅱ、研究的步骤

㈠实验A:浓差电池

电解液均为硫酸铜,电极均为铜片:

1、甲烧杯中固定装入浓度 0.8 mol/L 的硫酸铜溶液。

2、乙烧杯中分別装入浓度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸铜溶液。

3、使用铜片当电极。测量这六种组合电池的稳定电压及电流,将结果记录于表 1。

㈡实验B:温差电池

电解液均为硫酸铜,电极均为铜片:(步骤略,结果记录于表2)

四、【实验结果】

实验A:浓差电池 :表1

甲杯硫酸铜浓度 mol/L

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

0.8

乙杯硫酸铜浓度 mol/L

0.8

0.4

0.2

0.1

0.05

0.025

两杯溶液浓度差值

0

0.4

0.6

0.7

0.75

0.775

电压  mV

0

6

12

16

22

26

电流  mA

0

0.02

0.04

0.06

0.07

0.08

实验B:温差电池:表2

甲杯硫酸铜温度℃

19

19

19

19

19

19

乙杯硫酸铜温度℃

19

29

39

49

59

69

两杯溶液温差℃

0

10

20

30

40

50

电压  mV

0

6.1

12

20

27

34

电流  mA

0

0.025

0.047

0.07

0.15

0.18

五、【讨论】

1、浓差电池:若硫酸铜浓差电池放电较长一段时间后,可观察到甲杯高浓度的溶液颜色逐渐变浅,而乙杯颜色变深,而电压也逐渐下降,同时可观察到甲杯中铜片表面有铜析出。

这说明:甲杯中的电极反应式为                                           

        乙杯中的电极反应式为                                           

电池放电一段较长时间后电压下降的原因:                            

    2、温差电池(略)

六、【结论】

由上述【实验结果】可得结论:

实验A:                                                       [来源:&&Z&X&X&K]

实验B:(略)

甲、乙两小组同学给你什么启示:

                                                                                   

 

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(1)(19分)①研究性学习小组为了证明铁的金属性比铜强,他设计了如下几种方案,其中合理的是        (填序号)

A.铁片置于硫酸铜溶液中有铜析出;
B.铁、铜与氯气反应分别生成FeCl3、CuCl2
C.铜片置于FeCl3溶液中,铜片逐渐溶解(2FeCl3+Cu=2FeCl2+ CuCl2
D.铁片、铜片分别置于盛有稀硫酸的烧杯中,铁片上有气泡产生,而铜片无气泡
E.常温下,分别将铁片和铜片置于浓硝酸中,铁片不溶解,而铜片溶解
②请你另设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求:
a.此方案的原理不同于上述任一合理方案;
b.在方框内绘出实验装置图并注明所需的药品;
c.写出实验过程中的主要实验现象并用相关化学用语解释现象

(2)学完原电池的相关知识后,甲组同学认为构成原电池必须有三个条件:①活动性不同的两极;②电解质溶液;③闭合回路。乙组同学对条件①提出异议,认为相同的两极也可以构成原电池,以下为乙组同学的实验装置简图以及实验报告的部分内容。请仔细阅读实验报告,然后将实验报告补充完整并填在相应的横线上。装置中盐桥的作用之一是使整个装置构成闭合回路。

浓差电池与温差电池
一、【实验目的】
1、电池中两杯溶液及电极均相同,两杯溶液的浓度不同,可否形成原电池
2、电池中两杯溶液及电极均相同,两杯溶液的温度不同,可否形成原电池
3、电池中两杯溶液及电极均相同,研究两杯溶液的                对电池电压和电流的影响
4、电池中两杯溶液及电极均相同,研究两杯溶液的                对电池电压和电流的影响
二、【仪器与药品】略。
三、【实验方法与步骤】
Ⅰ、实验方法:略。
Ⅱ、研究的步骤
㈠实验A:浓差电池
电解液均为硫酸铜,电极均为铜片:
1、甲烧杯中固定装入浓度 0.8 mol/L 的硫酸铜溶液。
2、乙烧杯中分別装入浓度 0.8 mol/L、0.4 mol/L 、0.2 mol/L、0.1 mol/L、0.05 mol/L、0.025 mol/L 的硫酸铜溶液。
3、使用铜片当电极。测量这六种组合电池的稳定电压及电流,将结果记录于表 1。
㈡实验B:温差电池
电解液均为硫酸铜,电极均为铜片:(步骤略,结果记录于表2)
四、【实验结果】
实验A:浓差电池:表1
甲杯硫酸铜浓度 mol/L
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
0.8
乙杯硫酸铜浓度 mol/L
0.8
0.4
0.2
0.1
0.05
0.025
两杯溶液浓度差值
0
0.4
0.6
0.7
0.75
0.775
电压  mV
0
6
12
16
22
26
电流 mA
0
0.02
0.04
0.06
0.07
0.08
实验B:温差电池:表2
甲杯硫酸铜温度℃
19
19
19
19
19
19
乙杯硫酸铜温度℃
19
29
39
49
59
69
两杯溶液温差℃
0
10
20
30
40
50
电压  mV
0
6.1
12
20
27
34
电流  mA
0
0.025
0.047
0.07
0.15
0.18
五、【讨论】
1、浓差电池:若硫酸铜浓差电池放电较长一段时间后,可观察到甲杯高浓度的溶液颜色逐渐变浅,而乙杯颜色变深,而电压也逐渐下降,同时可观察到甲杯中铜片表面有铜析出。
这说明:甲杯中的电极反应式为                                           
乙杯中的电极反应式为                                           
电池放电一段较长时间后电压下降的原因:                            
2、温差电池(略)
六、【结论】
由上述【实验结果】可得结论:
实验A:                                                        [来源:&&Z&X&X&K]
实验B:(略)
甲、乙两小组同学给你什么启示:
                                                                                   

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