(1)浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O;因检验二氧化硫和二氧化碳均用到溶液,会带出水蒸气影响水的检验,
则应先检验水,则B中试剂为无水硫酸铜,B装置除可检验反应生成的水外,还可起到防倒吸的作用;检验二氧化硫使用品红溶液,检验二氧化碳用澄清石灰水,二氧化硫对二氧化碳的检验产生干扰,则应先检验二氧化硫,并除去二氧化硫后,再检验二氧化碳,则C中试剂为品红溶液,检验二氧化硫,D中试剂为足量的酸性KMnO4溶液,吸收除去二氧化硫,E中试剂为品红溶液,检验SO2是否已被除尽,F中试剂为澄清石灰水,检验二氧化碳,故答案为:C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O;无水CuSO4;品红溶
液;足量的酸性KMnO4溶液;品红溶液;澄清石灰水;检验SO2是否已被除尽;防倒吸;
(2)F中得到的10.0g固体为碳酸钙,10.0g碳酸钙的物质的量为0.1mol,由碳原子个数守恒可知,0.1mol碳与浓硫酸共热反应生成0.1mol二氧化碳转移0.4mol电子,则转移的电子数目为0.4mol×6.02×1023mol—1=2.408×1023个,故答案为:2.408×1023。 【点睛】
为了防止二氧化硫对二氧化碳的检验产生干扰,要用足量的酸性KMnO4溶液吸收剩余的二氧化硫是解答关键,也是易错点。
5.使有机物A充分燃烧 吸收A燃烧后生成的H2O 吸收A燃烧后生成的CO2 能 C12H22O11 【解析】 【分析】
有机物A完全燃烧生成CO2和H2O,通过测定生成的CO2、H2O的量确定实验式,用浓硫酸吸收水蒸气,用碱石灰吸收二氧化碳。由于装置内有空气,会影响水蒸气、二氧化碳质量测定,实验开始时,要先通入氧气排尽装置内空气,据此解答。 【详解】
(1)燃烧法测定某固体有机物A的分子组成,要通入过量O2使有机物在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水;
(2)C装置中的试剂为浓硫酸,用于吸收有机物燃烧生成的水,D装置中的试剂是碱石灰用于吸收有机物燃烧生成的二氧化碳;
(3)通过浓硫酸增重的质量可以求出有机物中氢的质量,通过碱石灰增重的质量可以求出有机物中碳的质量,再根据A的质量判断是否有氧元素;
(4)浓硫酸增重可知水的质量为9.90g,可计算出n(H2O)=
9.90g=0.55mol,n(H)=1.1mol,m
18g/mol26.4g(H)=1.1g;使碱石灰增重26.4g,可知二氧化碳质量为26.4g,n(C)=n(CO2)==0.6mol,
44g/molm(C)=7.2g,m(C)+m(H)=8.3g,有机物的质量为17.1g,所以有机物中氧的质量为8.8g,n(O)
=
8.8g=0.55mol,n(C):n(H):n(O)=0.6mol:1.1mol:0.55mol=12:22:11,即实验式为
16g/molC12H22O11,A的摩尔质量为342g/mol,所以分子式也为C12H22O11。
6.吹出反应中生成的Br2 Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42- BC 3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑ 步骤少,减少了二氧化硫的污染,操作简便 【解析】
分析:(1)溴易挥发,热空气可使溴蒸气进入乙中;
(2)步骤③中,向乙中通入足量SO2,与溴发生氧化还原反应生成硫酸、HBr; (3)尾气含SO2、Br2,均与碱液反应;
(4)丙中反应生成了NaBrO3,可知Br元素的化合价升高,则还应生成NaBr; (5)丙比乙更容易操作,尾气处理效果好。
详解:(1)步骤②中鼓入热空气的作用为使甲中生成的Br2随空气流进入乙中,即步骤②中鼓入热空气的作用是吹出反应中生成的Br2;
(2)二氧化硫具有还原性,能被溴水氧化,则步骤③中发生的主要反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;
(3)尾气含SO2、Br2,均与碱液反应,则选碳酸钠溶液或NaOH溶液吸收尾气,答案为BC;
(4)丙中反应生成了NaBrO3,可知Br元素的化合价升高,因此还应生成NaBr,且酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,该反应的方程式为3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑;
(5)与乙装置相比,采用丙装置的优点为步骤少,减少了二氧化硫的污染,且操作简便。 7.红棕色C+4HNO3(浓)【解析】 【分析】
探究实验,连接装置,检查装置的气密性,然后装药品,实验开始,装置A:碳单质和浓硝酸加热反应生成二氧化氮、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)
加热4NO2↑+CO2↑+2H2OBaCO3防倒吸AC浓硝酸的分解
加热4NO2↑+CO2↑+2H2O、副反应:
4HNO3
加热4NO2↑+O2↑+2H2O,装置B:安全瓶,防倒吸,装置C:盛有足量Ba(OH)2溶液,检验二
氧化碳,装置D:收集尾气。据此解答。 【详解】
(1)碳与浓硝酸在加热的条件下反应生成二氧化碳和红棕色的二氧化氮,所以可观察到三颈瓶中气体的颜色为红棕色,反应方程式为C+4HNO3(浓)
加热4NO2↑+CO2↑+2H2O,
故答案为:红棕色; C+4HNO3(浓)
加热4NO2↑+CO2↑+2H2O;
(2)装置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,二氧化碳通入其中,反应的化学方程式是:CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,产生白色BaCO3沉淀, 故答案为:BaCO3;
(3)根据装置图可知,装置B的作用为用作安全瓶,缓冲,防止溶液倒吸, 故答案为:安全瓶,防倒吸;
(4)①A. 一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮为红棕色,如果集气瓶内气体是NO,向装置D中通入O2,可以看到红棕色,对NO气体的检验方法合适,故A选;
B. 一氧化氮不溶于水,与水不反应,湿润的蓝色石蕊试不能区别一氧化氮和氧气,检验方法不合适,故B不选;
C. 将带火星的木条伸入集气瓶中,观察木条是否复燃,可以判断集气瓶中是否是氧气,对氧气的检验方法合适,故C选; 故答案为:AC;
②硝酸在加热的条件下分解4HNO3
加热4NO2↑+O2↑+2H2O,产生二氧化氮、水和氧气,所以氧气的来源
是浓硝酸在受热时分解所产生或二氧化氮溶于水之后生成的HNO3分解所产生, 故答案为:浓硝酸的分解。 8.MgCl2 【解析】 【分析】
(1)工业上通常用电解熔融的氯化镁的方式冶炼金属镁;
(2)①开始时发现电表指针向左偏转,镁条作负极,失电子,被氧化,发生氧化反应,生成镁离子与溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化镁;
②随后很快指针向右偏转,则Al作负极,失电子生成的铝离子反应生成偏铝酸根离子和水。 【详解】
(1)工业上通常用电解熔融的氯化镁的方式冶炼金属镁,其方程式为MgCl2
通电 Mg+Cl2↑ Mg+ 2OH--2e-=Mg(OH)2 氧化 Al+ 4OH--3e-= AlO2-+2H2O
通电 Mg+Cl2↑;
(2)①开始时发现电表指针向左偏转,镁条作负极,失电子,被氧化,发生氧化反应,生成镁离子与溶液中的氢氧根离子反应生成氢氧化镁,则电极反应式为Mg+ 2OH--2e-=Mg(OH)2;
②随后很快指针向右偏转,则Al作负极,失电子生成的铝离子反应生成偏铝酸根离子和水,电极反应式为Al+ 4OH--3e-= AlO2-+2H2O。
【点睛】
Al作负极,失电子生成的铝离子反应生成偏铝酸根离子和水。 9.有气泡冒出,溶液变浑浊 ① 倒吸,试管破裂 2NaHCO3【解析】 【分析】
NaHCO3不稳定,加热易分解,发生2NaHCO3实验时注意防止倒吸,以此解答该题。 【详解】
(1)NaHCO3不稳定,加热分解生成的CO2会使澄清石灰水变浑浊,可观察到烧杯中国有气泡冒出,且有生成白色沉淀;
(2)如先撤酒精灯,温度降低,试管内压强减小,会导致倒吸而使试管炸裂,应先将导管从溶液中移出,再熄灭酒精灯,所以操作①正确;
(3)NaHCO3不稳定,H2O和Na2CO3,加热分解生成的CO2、反应的方程式为2NaHCO310. 浓度 FeCl3溶液是过氧化氢分解的催化剂,加快反应速率 ⑤ ⑥ 10 mL 5% H2O2溶液 无 10℃或30℃ 加热加热加热Na2CO3+CO2↑+H2O
Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2会使澄清石灰水变浑浊,
Na2CO3+CO2↑+H2O。
0.05mol/(L·min) 加快 不变 加快
【解析】分析:(1)根据实验①和②的浓度不同分析;
(2)由图可知,③的反应速率大,④的反应速率最小,以此来解答; (3)要探究温度对反应速率的影响,除了温度以外,其它变量均是相同的; (4)根据反应速率是浓度的变化量与时间的比值计算; (5)根据浓度、压强等外界条件对反应速率的影响分析解答。
详解:(1)实验①和②的浓度不同,则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响;
(2)由图可知,③的反应速率大,④的反应速率小,结合实验方案可知,③中加入了氯化铁溶液,说明氯化铁起催化剂的作用,因此能够得出的实验结论是FeCl3溶液是过氧化氢分解的催化剂,加快反应速率; (3)由于实验⑤和⑥是研究温度相差10℃对反应速率的影响,因此其余变量均是相同的,则对应的内容为 ⑤ ⑥ 。
(4)反应开始至2 min,生成Z是0.2mol,浓度是0.1mol/L,则Z的平均反应速率为0.1mol/L÷2min
10 mL 5% H2O2溶液 无 10℃或30℃ =0.05 mol/(L·min)。
(5)①向其中充入1 molX气体,X的浓度增大,则化学反应速率加快;
②向其中充入1 mol N2(g),由于N2不参加反应,反应物和生成物的浓度不变,则化学反应速率不变; ③同时加入0.9molX、0.7molY 和0.2molZ,物质的浓度均增大,因此化学反应速率加快。
点睛:外界条件对反应速率的影响实验探究是解答的易错点和难点,由于影响化学反应速率的因素有多种,在探究相关规律时,需要控制其他条件不变,只改变某一个条件,探究这一条件对反应速率的影响。解答时注意分析题给图表,确定一个变化的量,弄清在其他几个量不变的情况下,这个变化量对实验结果的影响,进而总结出规律。然后再确定另一个变量,重新进行相关分析。 11. 反应的
、
、SO2,防污染
吹出
吸收未
【解析】分析:(1)通入a气体将溴离子氧化为溴单质,应通入氯气;(2)液溴容易挥发;(3)装置B相当于吸收塔,据此分析判断b;(4)C装置是尾气处理装置。
详解:(1)通入a气体将溴离子氧化为溴单质,应通入氯气,反应离子方程式为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,故答案为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2;
(2)溴易挥发,升高温度促进其挥发,通入热空气,将生成的溴吹出,故答案为:吹出Br2; (3)装置B相当于吸收塔,b为二氧化硫,用来吸收吹出的溴,目的是富集溴,反应的化学方程式为
,故答案为:
;
;
(4)二氧化硫、氯气、溴直接排放均可以污染空气,C装置的作用是:吸收未反应的Cl2、Br2和SO2,防止污染,故答案为:吸收未反应的Cl2、Br2和SO2,防止污染。 12. 分液漏斗 C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O 溶液变蓝,铜片溶解,有无色气体冒出 碱
石灰(或生石灰或氢氧化钠固体) 吸收有毒气体NO,防止空气污染 排尽装置中的空气,防止对后续实验有干扰 5NO+3MnO4-+4H+=5NO3-+3Mn2++2H2O
【解析】分析:制备NaNO2并对其性质作探究,由实验装置可知A中发生C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O,B中吸收挥发的硝酸和生成的二氧化氮,C中固体干燥剂干燥NO,并除去可能混有的酸雾,D中发生2NO+Na2O2=2NaNO2,E中高锰酸钾吸收尾气NO,据此分析解答。
详解:(1)根据仪器构造可知装置中仪器a的名称为分液漏斗。A中是碳和浓硝酸发生的反应生成二氧化碳、二氧化氮和水,化学方程式为C+4HNO3(浓)
CO2↑+4NO2↑+2H2O;
(2)B装置中的水将NO2转化为NO,铜与稀硝酸反应生成NO,所以装置B中观察到的主要现象是溶液变蓝,铜片溶解,有无色气体冒出;
(3)装置C中盛放的试剂用来干燥NO,所以盛放的试剂是碱石灰(或生石灰或氢氧化钠固体)等; (4)由信息可知,E装置的作用是利用高锰酸钾溶液的强氧化性氧化吸收有毒气体一氧化氮气体,防止空气污染;