化学实验方案的设计(二)性质实验方案的设计 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

实验室用浓硫酸与乙醇混合加热至170℃制取乙烯气体
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(1)实验中反应液变黑,产生SO2、CO2等气体,写出产生气体反应的化学方程式:
 
.           
(2)为避免上述问题,现改用P2O5(一种固体粉末,实验室常用作干燥剂和脱水剂)与无水乙醇共热制备乙烯,并探究乙烯与溴反应的实质,实验装置如图1
①P2O5在此实验中的作用是
 
(填脱水剂或干燥剂)
②装置B中装有蒸馏水,该装置的作用有二,一是吸收装置A中可能产生的乙醇蒸汽,二是
 

(3)利用装置D和E对乙烯与溴反应类型进行定性探究,请完成相关实验设计.
可供选择的试剂有:0.1mol.L-1溴水,0.1mol.L-1溴的四氯化碳溶液,0.01mol.L-1KMnO4溶液,AgNO3溶液.
实验方案:在试管D中加入适量
 
溶液,试管E中加入适量
 
溶液,持续通入乙烯气体一段时间后,若观察到D中溶液
 
,E中溶液
 
,说明该反应为加成反应.
(4)有人设计了另一探究方案,在如图2示装置中,烧瓶内已事先收集好一瓶乙烯气体,滴管中预先装有浓溴水,实验时
 
(填写有关操作方法),然后打开止水夹a,可观察到烧杯中水进入烧瓶中,说明该反应是加成反应.

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(16分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:         :         ;

为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置                。

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

第一组:以空气为氧化剂法

方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器X中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全。已知: Ksp[Fe((OH)3]≈10-38)然后过滤、浓缩、结晶。

请回答下列问题:

①方案1中的仪器X名称是                。

②方案2为了使铁离子全部沉淀,应调节pH至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是             。

A、 CaO       B、NaOH      C、CuCO3      D、Cu2(OH)2CO3      E、Fe2(SO4)3 

④方案2中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因                     

                                                       。

第二组:过氧化氢为氧化剂法

将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O 10.5g。

请回答下列问题:

⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是

⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为              。

 

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(15分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:    

     为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置       

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

第一组:以空气为氧化剂法

方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。

已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题:

如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。①方案1中的B仪器名称是       

②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是             

A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2(OH)2CO3  E、Fe2(SO4)3 

④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因        

第二组:过氧化氢为氧化剂法

将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.5g。

请回答下列问题:

⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         

⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为         

 

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实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:    ;为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置       

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

第一组:以空气为氧化剂法

方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。

已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16,  Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题:

如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。

①方案1中的B仪器名称是       

②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是             

A、 CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2(OH)2CO3  E、Fe2(SO4)3 

④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因        

第二组:过氧化氢为氧化剂法

将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.5g。

请回答下列问题:

⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         

⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为         

 

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(18分)实验一:某化学小组为比较盐酸和醋酸的酸性,设计了如下实验方案。装置如图:

   实验方案:在两试管中分别加入过量镁条,同时将两注射器中的溶液注入相应试管中,观察产生氢气的速率和体积。

(1)盐酸与镁反应的离子方程式为           

(2)在上述实验方案中有一明显欠缺,该欠缺是                                 

(3)在欠缺已经改正的方案下,反应起始时,产生氢气的速率关系应是          ;最终产生氢气的体积关系应是                    

(4)实验中产生的氢气体积比理论值高,可能原因是                                                 

(5)通过比较起始反应的速率可以得出的结论是                                              

(6)除上述方法外,还可以通过其他方法比较盐酸和醋酸的酸性,请写出其中一种更简单的方法      

                                                       

实验二:某二元酸(H2B)在水中的电离方程式是:  H2B=H++HB     HB H++B2

回答下列问题:

(1)请判断H2B是强电解质还是弱电解质?                   

(2)已知0.1mol·L1 NaHB溶液的pH=2,则0.1mol·L-1 H2B溶液中氢离子的物质的量浓度应      0.11 mol·L1(填“<”,“>”或“=”)

(3)在0.1mol/L的Na2B溶液中,下列离子浓度关系式正确的是_______。

 A.c(H+)+c(HB-)+c(H2B)=0.1mol/L        B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+ c(HB-)

 C.c(Na+)+ c(H+)=c(OH-)+ c(HB-)+2c(B2-)   D.c(Na+)=2c(B2-)+2 c(HB-)

(4)0.1mol/LNaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_______________________。

 

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