為探究Fe(NO3)2等硝酸鹽熱分解產物和產物的性質,某化學小組開展如下探究性學習:
【查閱資料】金屬活潑性不同,其硝酸鹽分解產物不同。
(1)K→Na活潑金屬的硝酸鹽分解生成亞硝酸鹽和氧氣;
(2)Mg→Cu等較活潑金屬的硝酸鹽分解生成氧化物、NO2和O2;
(3)Hg以后不活潑金屬的硝酸鹽分解生成金屬單質、NO2和O2。
2KNO3
2KNO2↑+O2↑
2Cu(NO3)2
2CuO+4NO2↑+O2↑
2AgNO3
2Ag+2NO2↑+O2↑
【實驗一】探究Fe(NO3)2熱分解固體產物中Fe元素的價態。該小組甲同學將其溶于足
量的稀H2SO4得到相應兩份溶液,進行以下探究實驗。
【提出猜想】猜想一:Fe元素只顯+2價;
猜想二:Fe元素只顯+3價;
猜想三:Fe元素____ _____。
【實驗操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液②將稀酸性KMnO4溶液中滴入另一份溶液
【實驗現象】實驗① ;實驗② 。
【實驗結論】猜想二成立,則Fe(NO3)2分解的化學方程式是 。
【實驗二】探究Fe(NO3)2熱分解氣體產物的性質。小組乙、丙同學進行了如下圖所示的實驗(收集時操作恰當,幾乎沒有空氣)![]()
實驗步驟:①連接儀器;②檢查裝置氣密性;③取一定質量Fe(NO3)2裝于大試管,并重
新連接好儀器;④加熱;⑤……
(1)乙同學使用A裝置收集氣體,恰好收集到常溫常壓下27mL的紅棕色氣體,為確保數據的準確性,讀數時必須 。
(2)乙同學用帶火星木條檢驗量筒內氣體時,發現木條燃燒,且顏色變淺甚至無色,下列判斷中正確的是 。
a.氣體中只有NO2 b.氣體是O2、NO2的混合物
c.支持燃燒的氣體只有O2 d.NO2支持燃燒
(3)丙同學取等質量的Fe(NO3)2使用B裝置收集氣體,可收集到 mL氣體。
【實驗三】探究固體混合物的成分。小組丁同學取KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合粉末充分加熱后用排水法未收集到任何氣體,則KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的物質的量之比可能是( )
| A.1:2:2 | B.2:1:3 | C.1:2:3 | D.3:8:6 |
【實驗一】【提出猜想】 既有+2價又有+3價(1分)
【實驗現象】溶液呈血紅色(2分) 稀酸性KMnO4溶液不褪色。(2分)
【實驗結論】2Fe(NO3)2
Fe2O3+8NO2↑+O2↑(2分)
【實驗二】(1)調節量筒,使量筒液面與水槽液面在同一高度(2分)
(2)bd (2分) (3)4 (2分)
【實驗三】AD(2分,多選、錯選不得分,選對1個得1分)
解析試題分析:(1)Fe元素有+2價、+3價,所以猜想三:Fe元素既有+2價又有+3價。(2)根據固體物質中有+3價Fe,在溶液中加入KSCN溶液,溶液應變紅,向另一份溶液中滴入酸性KMnO4稀溶液,KMnO4溶液顏色無明顯變化;(3)Fe(NO3)2熱分解生成了氧化鐵,二氧化氮和氧氣,方程式:4Fe(NO3)3
2Fe2O3+4NO2↑+11O2↑;【實驗二】(1)(1)乙同學使用A裝置收集氣體,恰好收集到常溫常壓下27mL的紅棕色氣體,為確保數據的準確性,讀數時必須調節量筒,使量筒液面與水槽液面在同一高度。(2)乙同學用帶火星木條檢驗量筒內氣體時,發現木條燃燒,且顏色變淺甚至無色,說明紅棕色氣體參加了反應,b.氣體是O2、NO2的混合物d.NO2支持燃燒兩者都有可能。(3)根據反應4Fe(NO3)2
2Fe2O3+8NO2+O2,生成27ml氣體中二氧化氮占了8/9,則為24mlNO2和3mlO2。再通過水后被水吸收,3mlO2完全被水吸收需要12mlNO2,剩余12mlNO2再被水吸收生成4ml一氧化氮氣體。【實驗三】根據三個反應2KNO3
2KNO2↑+O2↑;2Cu(NO3)2
2CuO+4NO2↑+O2↑; 2Fe(NO3)2
Fe2O3+8NO2↑+O2↑,混合粉末充分加熱后用排水法未收集到任何氣體,說明三個反應中生成的氣體物質的量之比NO2↑:O2↑=4:1,通過選項答案驗證,AD正確。
考點:本題考查了物質的化學性質以及化學計算,在解題時,可根據題中現象及對應的知識確定存在或不存在的物質是解題的關鍵。
科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
如圖1所示是實驗室中制取氣體的一種簡易裝置。
(1)請簡述檢驗它的氣密性的方法 。
(2)利用如圖1所示裝置制取氣體時,可適用的反應條件和反應物狀態為________________________。
某同學設計如圖2所示裝置,用粗鐵粒與16.9%稀硝酸反應制取NO氣體并探究產物中鐵的價態。請回答有關問題。![]()
![]()
(3)已知16.9%稀硝酸的密度為1.10g·cm-3,則其物質的量濃度為____________(計算結果保留兩位小數)。若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL,所需的玻璃儀器有量筒、玻璃棒、燒杯、 。
(4)實驗開始時,先打開止水夾a、關閉止水夾b時,A裝置的干燥管中觀察到的現象是 。B裝置燒杯中液體的作用是_________________________。當A裝置中氣體幾乎無色時,打開止水夾b,關閉止水夾a,可用C裝置收集NO氣體。
(5)現有儀器和藥品:試管和膠頭滴管,0.1mol·L-1KSCN溶液、0.2mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.1mol·L-1KI溶液、氯水等。請你設計一個簡單實驗,探究A裝置燒杯里完全反應后含鐵可能的價態,填寫下列實驗報告:
| 實驗步驟 | 操作 | 現象與結論 |
| 第一步 | 取少量液體裝于試管,向試管中滴入幾滴KSCN溶液。 | |
| 第二步 | | 若溶液紫色褪去,則說明含有Fe2+; 若無明顯變化,則說明不含Fe2+。 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某化學課外活動小組在實驗室設計了如圖所示的實驗裝置,進行“氨的催化氧化”實驗。![]()
(1)A處是氣體發生裝置,A中所用的試劑只能從下列物質中選取:
①硝酸銨;②碳酸銨;③碳酸氫銨;④氯化銨;⑤熟石灰;⑥氫氧化鈉。
若A中制取氣體時只用了一種藥品,則該藥品可以是_________(填選項編號),在只用一種藥品制取氨氣時,圖中空白處所需儀器應為_________ (選填下列儀器編號,固定裝置省略)。![]()
(2)該裝置補充完整后,仍然存在一定的缺陷,試從安全與環保的角度來考慮,對該裝置進行改進:
①_______________________________________________________________;
②_______________________________________________________________。
(3)按照改進后的裝置進行實驗,請完成以下問題:
①裝置B的作用是__________________________________________________;
②寫出C中發生反應的化學方程式: ________________________________;
③若A、B處試劑足量,則裝置D中可以觀察到的實驗現象有_________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
已知Cl2和堿溶液在不同條件下,得到的產物不同。某興趣小組用下圖所示裝置制取氯酸鉀、次氯酸鈉和探究氯水的性質。(3Cl2+6KOH
KClO3+5KCl+3H2O )![]()
圖中:A為氯氣發生裝置;B的試管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的試管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的試管里加有紫色石蕊試液。請填寫下列空白:
(1)制取氯氣時,在圓底燒瓶里加入一定質量的二氧化錳,通過 (填儀器名稱)向圓底燒瓶中加入適量的濃鹽酸。裝置A中反應的離子方程式為 。需要向燒瓶中加碎瓷片嗎? (選填:“需要”、“不需要”)。
(2)反應結束后,燒瓶里的溶液 。
A一定顯酸性;B可能顯酸性,也可能為中性;C只有氧化性;D只有還原性;E既有氧化性又有還原性
(3)反應完畢,B試管中有少量晶體析出,經冷卻后,有大量晶體析出。圖中符合該晶體溶解度曲線的是 (填編號字母);從B的試管中分離出該晶體必須用到的玻璃儀器有 。![]()
(4)該小組同學發現制得的氯酸鉀產量偏低,可能的一種原因是Cl2中含有HCl氣體。對此問題可以通過改進實驗裝置的方法進行避免。方法是 。
(5)實驗中可觀察到D的試管里溶液的顏色由紫色先變為_________色,最終變為________色。
(6)C裝置中反應完畢的現象是______________________________________________。
(7)請在裝置圖方框中畫出缺少的實驗裝置,并注明試劑。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
甲、乙兩同學用下圖所示裝置進行實驗,探究硝酸與鐵反應的產物。![]()
文獻記載:Ⅰ.在濃硝酸與活潑金屬反應過程中,隨著硝酸濃度的降低,其生成的產物有+4、+2、-3價等氮的化合物。
Ⅱ.FeSO4+NO
Fe(NO)SO4(棕色) ΔH<0。
Ⅲ.NO2和NO都能被KMnO4氧化吸收。
甲的實驗操作和現象記錄如下:
| 實驗操作 | 實驗現象 |
| 打開彈簧夾,通入一段時間CO2,關閉彈簧夾。 | |
| 打開分液漏斗活塞,將濃硝酸緩慢滴入燒瓶中,關閉活塞。 | 無明顯現象。 |
| 加熱燒瓶,反應開始后停止加熱。 | ①A中有紅棕色氣體產生,一段時間后,氣體顏色逐漸變淺;B中溶液變棕色;C中溶液紫色變淺。 ②反應停止后,A中無固體剩余。 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑,無論在實驗室還是在化工生產中都有重要的應用。
下圖是實驗室制備氯氣并進行一系列相關實驗的裝置(夾持設備已略)。![]()
(1)制備氯氣選用的藥品為:高錳酸鉀和濃鹽酸,相應的離子方程式為: 。
(2)裝置B的作用是 ,監測實驗進行時C中可能發生堵塞,請寫出發生堵塞時B中的現象 。
(3)裝置C的實驗目的是驗證氯氣是否具有漂白性,為此C中I、II、III依次放入 。(選a或b或c)
| | a | b | c |
| I | 干燥的有色布條 | 濕潤的有色布條 | 濕潤的有色布條 |
| II | 堿石灰 | 濃硫酸 | 無水氯化鈣 |
| III | 濕潤的有色布條 | 干燥的有色布條 | 干燥的有色布條 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某興趣小組設計并進行了以下實驗來探究Cl2、漂白粉的制備及有關性質。
(1)實驗室擬用下列裝置制備干燥純凈的氯氣,請按照氣體從左向右流動的方向將儀器進行連接:
H→ 、 → 、 → ;廣口瓶Ⅱ中的試劑為 。![]()
(2)寫出工業上用氯氣和石灰乳制取漂白粉的化學反應方程式:
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某學生設計如下實驗進一步探究SO2與漂粉精的反應:
| 操作 | 現象 |
| 取4 g漂粉精固體,加入100 mL水 | 部分固體溶解,溶液略有顏色 |
| 過濾,測漂粉精溶液的pH | pH試紙先變藍(約為12),后褪色 |
A | ⅰ.液面上方出現霧狀物 ⅱ.稍后,出現渾濁,溶液變為黃綠色 ⅲ.稍后,產生大量白色沉淀,黃綠色褪去 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
亞硝酸鈉(NaNO2)暴露于空氣中會與氧氣反應生成硝酸鈉,在纖維紡織品的染色和漂白、照相、生產橡膠、制藥等領域有廣泛應用,也常用于魚類、肉類等食品的染色和防腐。但因其有毒,所以在食品行業用量有嚴格限制。現用下圖所示儀器(夾持裝置已省略)及藥品,探究亞硝酸鈉與硫酸反應及氣體產物成分。
已知:①NO+NO2+2OH—==2NO2—+H2O ②氣體液化的溫度:NO2:21℃,NO:-152℃![]()
(1)為了檢驗裝置A中生成的氣體產物,儀器的連接順序(按左→右連接):A、C、 、 、 。
(2)反應前應打開彈簧夾,先通人一段時間氮氣,排除裝置中的空氣,目的是 。
(3)在關閉彈簧夾,打開分液漏斗活塞,滴人70%硫酸后,A中產生紅棕色氣體。
①確認A中產生的氣體含有NO,依據的現象是 。
②裝置E的作用是 。
(4)如果向D中通入過量O2,則裝置B中發生反應的化學方程式為 。如果沒有裝置C,對實驗結論造成的影響是 。
(5)通過上述實駿探究過程,可得出裝置A中反應的化學方程式是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
為了證明銅與稀硝酸反應產生NO,某校學生實驗小組設計了一個實驗,其裝置如圖所示(加熱裝置和固定裝置均已略去),B為一個用金屬絲固定的干燥管,內裝塊狀碳酸鈣固體;E為一個空的蒸餾燒瓶;F是用于鼓入空氣的雙連打氣球。![]()
(1) 實驗時,先將B裝置下移,使碳酸鈣與稀硝酸接觸產生氣體,當C處產生白色沉淀時,立刻將B裝置上提,使之與稀硝酸分離。該組學生設計此步操作的目的為 。
(2)將A中銅絲放入稀硝酸中,給裝置A微微加熱,在裝置A中產生無色氣體,其反應的化學方程式為 。
(3)裝置E中開始時出現淺紅棕色氣體,用F向E中鼓入空氣后,可觀察到燒瓶E內氣體顏色加深,產生上述現象的原因是 。
(4)一段時間后,C中白色沉淀溶解,其原因是________________________ __。
(5)裝置D的作用是_________ ___________________________________。
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