下列实验操作或实验所得出的结论一定正确的是_________(填代号)。
A.称量一定质量NaOH固体配制溶液时,应将固体NaOH放在小烧杯中称量
B.某无色溶液加入盐酸产生无色无味气体,则溶液中一定含离子
C.可用酸式滴定管量取20.00mL高锰酸钾溶液
D.电解某无色液体得到H2和O2,测其体积比为2:1,则此液体为纯净水
E.配制一定浓度的NaCl溶液时,定容摇匀后,发现液面低于刻度线,要再加水到刻度线
F.用结晶法可以除去硝酸钾中混有的少量氯化钠
G.用渗析法分离淀粉中混有的NaCl杂质
H.SO2、乙烯、乙炔通入溴水都能被氧化而使溴水褪色
A C F G
实验室中根据2SO2+O22SO3;ΔH=-196.6 kJ・mol-1设计如图所示实验装置来制备SO3固体。请完成下列问题:
(1)实验前,必须进行的操作是(填操作名称,不必写具体过程)____________________。
(2)在A装置中加入Na2SO3固体的同时,还需加几滴水,然后再滴加浓硫酸。加几滴水的作用是______________________________________________________________________。
(3)小试管C的作用是______________________________________________________。
(4)广口瓶D内盛的试剂是__________________________________________________。
装置D的三个作用是:
①_________________________________________________________________;
②_________________________________________________________________;
③_________________________________________________________________。
(5)实验中当Cr2O3表面红热时,应将酒精灯移开一会儿再加热,以防温度过高,这样做的原因是________________________________。
(6)装置F中U形管内收集到的物质的颜色、状态是____________。
(7)装置G的作用是________________________________________。
(8)从G装置导出的尾气处理方法是________________________________________。
(1)检查装置的气密性
(2)水与浓硫酸作用放热,有利于SO2的放出
(3)缓冲、防止倒吸
(4)浓硫酸
①干燥SO2和O2
②使SO2和O2混合均匀
③通过观察控制气体比例和气流速度
(5)温度过高不利于SO3的生成,且影响催化剂的活性
(6)无色晶体或白色固体
(7)防止水蒸气与SO3接触
(8)用NaOH溶液吸收
解析:通观整套装置,A装置应为制SO2气体的装置,B装置应为制O2的装置,两种气体在D装置内混合,在E装置内的催化剂作用下合成三氧化硫,在F中冷却后得到三氧化硫固体。实验进行以前,一定要检查装置的气密性。由于二氧化硫的溶解度比较大,所以温度高时有利于二氧化硫的逸出,这就是加入几滴水的目的。由于二氧化硫与氧气的反应,只有接触才能进行,并且反应物间有一定量的关系,水蒸气的存在对三氧化硫的生成是不利的,所以通过浓硫酸把好这道关。余气排出后,仍要防止空气中水蒸气的干扰,且要防止二氧化硫进入空气中,以污染环境。
某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分,设计了如下图装置。
倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应,待反应停止后,B装置增重,C装置中溶液无变化。反应后进入量气管气体的体积为V mL(已折算成标准状况)。
由上述实验事实可知:
(1)①固体M中一定有的物质是__________(填化学式)。理由是_______________________。
②其中一种物质的质量可以确定为____________g(用代数式表示)。
(2)B装置的名称是________________________。
写出B装置中反应的离子方程式___________________________________________________。
(3)C装置的作用是_________________________,如果实验中没有B装置,则C装置中产生的现象是________________________________________。
(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是_____________,要分离出该固体,在实验操作中,除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是_________________________。
(5)通过进一步实验,测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和,产生这种现象的原因可能是___________。
a.M中有未反应的铁和硫
b.测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c.A中留有反应生成的气体
d.气体进入D装置前未用浓硫酸干燥
(1)①FeS Fe B装置增重、量气管有气体
②
(2)洗气瓶
2OH-+H2S2H2O+S2-
(3)证明H2S已被完全吸收
黑色沉淀
(4)硫 漏斗、玻璃棒 (5)b、c
解析:(1)产生的气体中有不能被NaOH吸收的气体,证明该气体是H2,则可推断出,Fe与硫隔绝空气条件下反应后的固体M中有过量的Fe,则固体M中一定有FeS、Fe,由生成H2的体积可计算出Fe的质量。
(2)(3)B装置是洗气瓶,用来吸收H2S,C装置用来检验H2S是否吸收干净;若H2S没有吸收干净,则能与CuSO4溶液作用生成黑色的CuS沉淀。
(4)稀硫酸与M反应后还剩余的淡黄色固体为S,要分离出S,需用过滤装置。
(5)测得M中各成分的质量和小于反应前的Fe和S的质量,造成误差的原因可能是计算时A中的气体没有完全进入B或D中,或者是读D中气体体积时水准管的水面高于量气管的水面,造成D中的气体体积是大于1.0×105 Pa时的气体体积。
没有水就没有生命,自然界中的水丰富多样。下面是某中学一研究小组在研究水时所记录的实验现象,请根据已学知识解释。
(1)雷雨天后,一同学取一杯外观浑浊的河水,他在水中加了几颗明矾晶体,搅拌后不一会儿,就变澄清透明,杯底有沉淀物。沉淀物的主要成分是___________,加明矾晶体搅拌后变澄清透明的原因是_________________________________。
(2)某同学家附近有一口老井,井中之水冬天温热、夏天冰凉,清澈无比。他从井中取了一杯清澈的井水到实验室里,加了几滴明矾溶液。结果观察到白色浑浊、少量无色气泡产生等现象。推测这口老井水为什么会有“冬温夏凉”的现象?清澈的井水中加明矾为什么会产生沉淀和气泡?
(3)假期时某同学到一农村的亲戚家去度假,由于那里还没装自来水,日常用水都是从村边的一口井里取来的。有一次他偶然发现,头一天取回的清澈井水表面产生了一层暗红色的“锈皮”,水桶底下还沉积有少量泥沙似的杂质。此后,他天天观察,原来这个现象天天都存在。经过分析他提出了一个假设, 并取样回到学校实验室里进行了验证,证实了自己的假设。请你推测井水中可能含有较多的金属离子是___________,你认为该同学可以用什么方案验证所提出的假设______________________。
(1)Al(OH)3和硅酸盐等 明矾中Al3+水解产生Al(OH)3胶状物吸附水中悬浮物 (2)因井水的温度相对恒定;明矾中Al3+与水中、发生水解生成Al(OH)3沉淀和CO2气体。(3)Fe2+ 取新鲜水样,加入KSCN溶液,不显红色,再加几滴氯水,显红色,即可得证
解析:(1)浑浊的河水可以看成是含有一些泥沙杂质的悬浊液,当加入明矾后,明矾电离出来的Al3+会水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体颗粒具有较强的吸附作用,易吸附泥沙等杂质凝聚成较大颗粒而形成沉淀,从而使水变清。所以产生的沉淀物主要是“氢氧化铝和硅酸盐等”;原因是“铝离子水解生成氢氧化铝胶粒吸附泥沙产生沉淀”。
(2)井水是地下水,从地下深层流出的水会保持恒定的温度,在夏天里由于气温较高,井水比气温低,人接触井水时会感到一股凉爽的感觉;冬天里由于气温低,井水比气温高,人接触井水时就会有温暖的感觉。估计这口井流出的地下水中含有一定量的、等离子,当加入明矾时,Al3+可跟、等发生水解反应:
Al3++3====Al(OH)3↓+3CO2↑
所以,产生的沉淀是氢氧化铝沉淀,气体是二氧化碳。
(3)水中能产生“锈皮”,必定含有铁元素。但刚取上的井水清澈无色,过了相当长时间后才产生暗红色的“锈皮”,说明这种井水不可能含有三价铁离子。联系所学化学知识可推测这种水可能含有一定量的亚铁离子,亚铁离子在空气中氧化后易转化为氢氧化铁而产生红棕色的“锈皮”。
实验方案:第一步,取一新鲜的水样,加入1 mol・L-1 KSCN溶液,不变红色(证明水中不含Fe3+)。第二步,另取一新鲜的水样,先滴加几滴氯水,再加入1 mol・L-1 KSCN溶液,变红色。
综合起来可得出,该井水中含有Fe2+。
(1)下列四种实验装置(根据需要可在其中加入液体或固体):
①能用于干燥二氧化硫气体的装置有__________(填字母)。
②装置B除可用于制取CO2、H2,还可制取__________、__________。(写出两种物质的化学式)
③既能用于收集氯气又能用于收集一氧化氮气体的装置有__________。(填字母)
(2)下列实验操作或实验事实的叙述不正确的是_____________(填序号)。
A.过滤、蒸发操作过程中都需要用玻璃棒不断搅拌液体
B.在试管中放入几片碎滤纸片,加入几滴90%的浓硫酸,捣成糊状,微热并冷却后,先滴入几滴CuSO4溶液,再加入过量的NaOH溶液中和至出现Cu(OH)2沉淀。加热至沸腾,可观察到红色沉淀生成
C.制备硫酸亚铁晶体时,向废铁屑中加入过量稀硫酸,充分反应后,过滤,然后加热蒸干滤液即可得硫酸亚铁晶体
D.测定硫酸铜晶体结晶水含量的实验中,称量操作至少要进行4次
(1)①AD ②O2、C2H2、NO、NO2 ③AC
(2)AC
解析:(1)能用于干燥SO2的装置有AD,A中盛浓H2SO4,D中盛CaCl2。
(2)装置B可用于制取CO2、H2,还可制取O2、C2H2或NO、NO2,因为它们都可以符合固体和液体反应制气体,反应不需加热。
(3)既能用于收集氯气又能用于收集NO的装置为AC,AC都可用排水法收集。
(4)A中过滤时,不能搅拌;C加热蒸发时,Fe2+能被氧化为Fe3+。
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