1、氫化鈣固體登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。某興趣小組長(zhǎng)擬選用如下裝置制備氫化鈣。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)請(qǐng)選擇必要的裝置,按氣流方向連接順序?yàn)開(kāi)_______(填儀器接口的字母編號(hào)) (2)根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:檢查裝置氣密性后,裝入藥品;打開(kāi)分液漏斗活塞_________(請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號(hào))。 A.加熱反應(yīng)一段時(shí)間 B.收集氣體并檢驗(yàn)其純度 C.關(guān)閉分液漏斗活塞 D.停止加熱,充分冷卻 (3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,某同學(xué)取少量產(chǎn)物,小心加入水中,觀察到有氣泡冒出,溶液中加入酚酞后顯紅色,該同學(xué)據(jù)此判斷,上述實(shí)驗(yàn)確有CaH2生成。 ① 寫(xiě)出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式 ___________________ ②該同學(xué)的判斷不正確,原因是_________________ (4)請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣,寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象___________。 (5)登山運(yùn)動(dòng)員常用氫化鈣作為能源提供劑,與氫氣相比,其優(yōu)點(diǎn)是____________。 解析:(1)鈣屬于極活潑的金屬,極易與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,而制備的氫氣中會(huì)混有水蒸氣和氯化氫,所以在與鈣化合之前需要除雜和干燥,分別選用試劑是氫氧化鈉和濃硫酸;同時(shí)為防止空氣中水蒸氣進(jìn)入,最后還需要連接干燥管,所以正確的順序?yàn)椋?/span>i→e,f→d,c→j,k(或k,j)→a; (2)由于多余的氫氣需要燃燒反應(yīng)掉,所以應(yīng)該先收集一部分氣體并檢驗(yàn)其純度,反應(yīng)結(jié)束后還需要使氫化鈣在氫氣的氛圍中冷卻,所以應(yīng)該最后關(guān)閉分液漏斗活塞,因此正確的順序?yàn)?/span>BADC; (3)氫化鈣中H顯-1價(jià),極易與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,方程式為:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;因?yàn)榻饘兮}與水反應(yīng)也會(huì)生成氫氧化鈣和氫氣,同樣會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象,所以該同學(xué)的判斷不正確。 (4)由于氫化鈣中含有氫元素,因此氫化鈣的燃燒產(chǎn)物有水,所以可以利于無(wú)水硫酸銅進(jìn)行檢驗(yàn)其燃燒產(chǎn)物。 (5)氫氣是氣體不方便攜帶,而氫化鈣是固體,便于攜帶。 2、某研究性學(xué)習(xí)小組為合成1-丁醇,查閱資料得知一條合成路線: CO的制備原理:HCOOHCO↑+H2O,并設(shè)計(jì)出原料氣的制備裝置(如下圖) 請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白: (1)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有鋅粒、稀硝酸、稀鹽酸、濃硫酸、2-丙醇,從中選擇合適的試劑制備氫氣、丙烯。寫(xiě)出化學(xué)方程式: , 。 (2)若用以上裝置制備干燥純凈的CO,裝置中a和b的作用分別是 , ; C和d中承裝的試劑分別是 , 。若用以上裝置制備H2, 氣體發(fā)生裝置中必需的玻璃儀器名稱是 ;在虛線框內(nèi)畫(huà)出收集干燥H2的裝置圖。 (3)制丙烯時(shí),還產(chǎn)生少量SO2、CO2及水蒸氣,該小組用以下試劑檢驗(yàn)這四種氣體,混合氣體通過(guò)試劑的順序是________________(填序號(hào)) ①飽和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④無(wú)水CuSO4 ⑤品紅溶液 (4)合成正丁醛的反應(yīng)為正向放熱的可逆反應(yīng),為增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,你認(rèn)為應(yīng)該采用的適宜反應(yīng)條件是______________。 a. 低溫、高壓、催化劑 b. 適當(dāng)?shù)臏囟?、高壓、催化?/span> c. 常溫、常壓、催化劑 d. 適當(dāng)?shù)臏囟?、常壓、催化?/span> (5)正丁醛經(jīng)催化劑加氫得到含少量正丁醛的1—丁醇粗品,為純化1—丁醇,該小組查閱文獻(xiàn)得知:①R—CHO+NaHSO3(飽和)→RCH(OH)SO3Na↓;②沸點(diǎn):乙醚34℃,1—丁醇118℃,并設(shè)計(jì)出如下提純路線: 試劑1為_________,操作1為________,操作2為_______,操作3為_______。 解析:(1)氫氣可用活潑金屬鋅與非氧化性酸鹽酸通過(guò)置換反應(yīng)制備,氧化性酸如硝酸和濃硫酸與鋅反應(yīng)不能產(chǎn)生氫氣,方程式為Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;2-丙醇通過(guò)消去反應(yīng)即到達(dá)丙烯,方程式為: (CH3)2CHOHCH2=CHCH3↑+H2O; (2)甲酸在濃硫酸的作用下通過(guò)加熱脫水即生成CO,由于甲酸易揮發(fā),產(chǎn)生的CO中必然會(huì)混有甲酸,所以在收集之前需要除去甲酸,可以利用NaOH溶液吸收甲酸。又因?yàn)榧姿嵋兹苡谒?,所以必需防止液體倒流,即b的作用是防止倒吸,最后通過(guò)濃硫酸干燥CO。為了使產(chǎn)生的氣體能順利的從發(fā)生裝置中排出,就必需保持壓強(qiáng)一致,因此a的作用是保持恒壓;若用以上裝置制備氫氣,就不再需要加熱,所以此時(shí)發(fā)生裝置中的玻璃儀器名稱是分液漏斗和蒸餾燒瓶;氫氣密度小于空氣的,因此要收集干燥的氫氣,就只能用向下排空氣法,而不能用排水法收集; (3)檢驗(yàn)丙烯可以用酸性KMnO4溶液,檢驗(yàn)SO2可以用酸性KMnO4溶液褪色、品紅溶液或石灰水,檢驗(yàn)CO2可以石灰水,檢驗(yàn)水蒸氣可以無(wú)水CuSO4,所以在檢驗(yàn)這四種氣體必需考慮試劑的選擇和順序。只要通過(guò)溶液,就會(huì)產(chǎn)生水蒸氣,因此先檢驗(yàn)水蒸氣;然后檢驗(yàn)SO2并在檢驗(yàn)之后除去SO2,除SO2可以用飽和Na2SO3溶液,最后檢驗(yàn)CO2和丙烯,因此順序?yàn)棰堍茛佗冖郏ɑ颌堍茛佗邰冢?/span> (4)由于反應(yīng)是一個(gè)體積減小的可逆反應(yīng),所以采用高壓,有利于增大反應(yīng)速率和提高原料氣的轉(zhuǎn)化率;正向反應(yīng)是放熱反應(yīng),雖然低溫有利于提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,但不利于增大反應(yīng)速率,因此要采用適當(dāng)?shù)臏囟?;催化劑不能提高原料氣的轉(zhuǎn)化率,但有利于增大反應(yīng)速率,縮短到達(dá)平衡所需要的時(shí)間,故正確所選項(xiàng)是b; (5)粗品中含有正丁醛,根據(jù)所給的信息利用飽和NaHSO3溶液形成沉淀,然后通過(guò)過(guò)濾即可除去;由于飽和NaHSO3溶液是過(guò)量的,所以加入乙醚的目的是萃取溶液中的1—丁醇。因?yàn)?/span>1—丁醇,和乙醚的沸點(diǎn)相差很大,因此可以利用蒸餾將其分離開(kāi)。 答案:(1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;(CH3)2CHOHCH2=CHCH3↑+H2O; (2)恒壓 防倒吸 NaOH溶液 濃硫酸 分液漏斗 蒸餾燒瓶 (3)④⑤①②③(或④⑤①③②); (4)b (5)飽和NaHSO3溶液 過(guò)濾 萃取 蒸餾 3、(1)下圖是用KMnO4 與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡(jiǎn)易裝置。
裝置B、C、D的作用分別是:B__________;c___________;D__________; (2)在實(shí)驗(yàn)室欲制取適量NO氣體。 ①下圖中最適合完成該實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)易裝置是_________(填序號(hào)); ②根據(jù)所選的裝置完成下表(不需要的可不填):
③簡(jiǎn)單描述應(yīng)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象________________________________________。 答案:(1)向上排氣收集氯氣 安全作用,防止D中的液體倒吸進(jìn)入集氣管B中 吸收尾氣,防止氯氣擴(kuò)散到空氣中污染環(huán)境 (2)①I(mǎi) ②
③反應(yīng)開(kāi)始時(shí),A中銅表面出現(xiàn)無(wú)色小氣泡,反應(yīng)速率逐漸加快;A管上部空間由無(wú)色逐漸變?yōu)闇\棕紅色,隨反應(yīng)的進(jìn)行又逐漸變?yōu)闊o(wú)色;A中的液體由無(wú)色變?yōu)闇\藍(lán)色;B中的水面逐漸下降,B管中的水逐漸流入燒杯C中。 4、實(shí)驗(yàn)室可用氯氣與金屬鐵反應(yīng)制備無(wú)水三氯化鐵,該化合物是棕紅色、易潮解,100℃左右時(shí)升華。下圖是兩個(gè)學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置、左邊的反應(yīng)裝置相同,而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同,分別如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。試回答:
(1)B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______________________________________; (2)D中的反應(yīng)開(kāi)始前,需排除裝置中的空氣,應(yīng)采取的方法是______________________。 (3)D中反應(yīng)化學(xué)方程式為:________________________________。 (4)裝置(Ⅰ)的主要缺點(diǎn)是:__________________________________ 。 (5)裝置(Ⅱ)的主要缺點(diǎn)是:_____________________________。如果選用此裝置來(lái)完成實(shí)驗(yàn),則必須采取的改進(jìn)措施是:_____________________________。 4. (1) (3分) 或 (2)B中的反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后,看到共綠色氣體充滿裝置,再開(kāi)始加熱D (3分) (3) (2分) (4)導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞,尾氣排入空氣,易造成環(huán)境污染 (2分) (5)產(chǎn)品易受潮解 (2分) 在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置 (2) (其他既能防止產(chǎn)品潮解又能防止尾氣污染環(huán)境的合理答案均給分) 5、如圖所示,集氣瓶?jī)?nèi)充滿某混合氣體,置于光亮處,將滴管內(nèi)的 水?dāng)D入集氣瓶后,燒杯中的水會(huì)進(jìn)入集氣瓶,集氣瓶氣體是 ① CO、O2 ② Cl2、CH4 ③ NO2、O2 ④ N2、H2 A.①② B.②④ C.③④ D.②③ 5、D 6、大氣壓強(qiáng)對(duì)許多物理實(shí)驗(yàn)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)有著重要影響。 Ⅱ.(20分)制取氨氣并完成噴泉實(shí)驗(yàn)(圖中夾持裝置均已略去)。 (1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取氨氣前化學(xué)方程式: 。 (2)收集氨氣應(yīng)使用 法,要得到干燥的氨氣可選用 做干燥劑。 (3)用圖1裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn),上部燒瓶已裝滿干燥氨氣,引發(fā)水上噴的操作是 。該實(shí)驗(yàn)的原理是 。 (4)如果只提供如圖2的裝置,請(qǐng)說(shuō)明引發(fā)噴泉的方法。 (1)2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O (2)向下排空氣 堿石灰 (3)打開(kāi)止水夾,擠出膠頭滴管中的水。 氫氣極易溶解于水,致使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)迅速減小。 (4)打開(kāi)夾子,用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,氫氣受熱膨脹,趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣,氨氣與水接觸,即發(fā)生噴泉。 7、用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)2沉淀。 方法一:用不含Fe3_的FeSO4溶液與用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。 (1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO4溶液時(shí)還需加入_________。 (2)除去蒸餾水中溶解的O2常采用_____的方法。 (3)生成白色Fe(OH)2沉淀的操作是用長(zhǎng)滴管吸取不含O2的NaOH溶液,插入FeSO4溶液液面下,再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是_________。 方法二:在如圖裝置中,用NaOH溶液、鐵屑、稀H2SO4等試劑制備。 (1)在試管Ⅰ里加入的試劑是___________。 (2)在試管Ⅱ里加入的試劑是___________。 (3)為了制得白色Fe(OH)2沉淀,在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑,打開(kāi)止水夾,塞緊塞子后的實(shí)驗(yàn)步驟是______________。 (4)這樣生成的Fe(OH)2沉淀能較長(zhǎng)時(shí)間保持白色,其理由是______。 方法一 (1)稀H2SO4 鐵屑 (2)煮沸 (3)避免生成的 Fe(OH)2沉淀接觸O2 方法二 (1)稀 H2SO4 鐵屑 (2)NaOH溶液 (3)檢驗(yàn)試管Ⅱ出口處排出的氫氣的純度。當(dāng)排出的H2純凈時(shí),再夾緊止水夾。 (4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H2充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ,且外界空氣不容易進(jìn)入。 8、根據(jù)下圖及描述,回答下列問(wèn)題:
(1)關(guān)閉圖A裝置中的止水夾a后,從長(zhǎng)頸漏斗向試管中注入一定量的水,靜置后如圖所示。試判斷:A裝置是否漏氣?(填“漏氣”、“不漏氣”或“無(wú)法確定”) ,判斷理由: 。 (2)關(guān)閉圖B裝置中的止水夾a后,開(kāi)啟活塞b,水不斷往下滴,直至企部流入燒瓶。試判斷:B裝置是否漏氣?(填“漏氣”、“不漏氣”或“無(wú)法確定”) , 判斷理由: 。 (1)不漏氣 由于不漏氣,加水后試管內(nèi)氣體體積減小,導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)的水面高出試管內(nèi)的水面。 (2)無(wú)法確定 由于分液漏斗和燒瓶間有橡皮管相連,使分液漏斗中液面上方和燒瓶中液面上方的壓強(qiáng)相同,無(wú)論裝置是否漏氣,都不影響分液漏斗中的液體滴入燒瓶。 9、已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì),為測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可用下圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:①按圖組裝儀器,并檢查裝置的氣密性 ②將ag試樣放入錐形瓶中,加適量蒸餾水溶解,得到試樣溶液 ③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到bg ④從分液漏斗滴入6mol·L-1的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止 ⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣 ⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量,得到cg ⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到U型管的質(zhì)量基本不變,為dg 請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐?wèn)題: (1)在用托盤(pán)天平稱量樣品時(shí),如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn),說(shuō)明 (2)裝置中干燥管B的作用是 (3)如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸,測(cè)試的結(jié)果 (填高、偏低或不變) (4)步驟⑤的目的是 (5)步驟⑦的目的是 (6)該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為 (7)還可以用其他實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。請(qǐng)簡(jiǎn)述一種不同的實(shí)驗(yàn)法。 (1)樣品重,砝碼輕(2)防止空氣中的CO2和水氣進(jìn)入U型管中(3)偏高(4)把反應(yīng)產(chǎn)生的CO2全部導(dǎo)入U型管中(5)判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO2是否全部排出,并被U型管中的堿石灰吸收(6)(7)答案略。 10、以下各種尾氣吸收裝置中,適合于吸收易溶性氣體,而且能防止倒吸的是 A B C D 19、BD 11、在下圖裝置中,燒瓶中充滿干燥氣體a,將滴管中的液體b擠入燒瓶?jī)?nèi),輕輕振蕩燒瓶,然后打開(kāi)彈簧夾f,燒杯中的液體b呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶. 則a和b分別是 ( ) 11.B,D 12、在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng),可以得到鐵的氧化物.該氧化物又可以經(jīng)過(guò)此反應(yīng)的逆反應(yīng),生成顆粒很細(xì)的鐵粉.這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性,在空氣中受撞擊或受熱時(shí)會(huì)燃燒,所以俗稱'引火鐵'.請(qǐng)分別用下圖中示意的兩套儀器裝置,制取上述鐵的氧化物和'引火鐵'.實(shí)驗(yàn)中必須使用普通鐵粉和6摩/升鹽酸,其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺(tái)、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去). 填寫(xiě)下列空白: (1)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管A中應(yīng)加入的試劑是___________;燒瓶B的作用是_____________________________________________;燒瓶C的作用是____________________________________________;在試管D中收集得到的是______________________. (2)實(shí)驗(yàn)時(shí),U型管G中應(yīng)加入的試劑是______________________;長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入____________________________. (3)兩套裝置中,在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是__________(填該儀器對(duì)應(yīng)的字母) . (4)燒瓶I中發(fā)生的反應(yīng)有時(shí)要加入少量硫酸銅溶液,其目的是_________________. (5)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________. (6)為了安全,在E管中的反應(yīng)發(fā)生前,在F出口處必須______________________;E管中的反應(yīng)開(kāi)始后,在F出口處應(yīng)_____________________________________. (1)普通鐵粉(或鐵粉),作為水蒸氣發(fā)生器(或用來(lái)產(chǎn)生水蒸氣);防止水倒吸(或用作安全瓶);氫氣(每空1分,共4分) (2)固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑);6摩/升HCl (每空1分,共2分)注:G中如填寫(xiě)酸性干燥劑或液體干燥劑,則此空不給分. (3)A、B、E (必須全對(duì)給1分,錯(cuò)、漏1個(gè)即不給分) (4)加快氫氣產(chǎn)生的速度(1分) (6)檢驗(yàn)氫氣的純度(1分) 點(diǎn)燃?xì)錃?/span>(2分) 13、某學(xué)生利用氯酸鉀分解制氧氣的反應(yīng),測(cè)定氧氣的摩爾質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①把適量的氯酸鉀粉末和少量二氧化錳粉末混合均勻,放入干燥的試管中,準(zhǔn)確稱量,質(zhì)量為a g。 ②裝好實(shí)驗(yàn)裝置。 ③檢查裝置氣密性。 ④加熱,開(kāi)始反應(yīng),直到產(chǎn)生一定量的氣體。 ⑤停止加熱(如圖,導(dǎo)管出口高于液面)。 ⑥測(cè)量收集到氣體的體積。 ⑦準(zhǔn)確稱量試管和殘留物的質(zhì)量為b g。 ⑧測(cè)量實(shí)驗(yàn)室的溫度。 ⑨把殘留物倒入指定的容器中,洗凈儀器,放回原處,把實(shí)驗(yàn)桌面收拾干凈。 ⑩處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求出氧氣的摩爾質(zhì)量。 回答下列問(wèn)題: (1)如何檢查裝置的氣密性?___________________________________。 (2)以下是測(cè)量收集到氣體體積必須包括的幾個(gè)步驟;①調(diào)整量筒內(nèi)外液面高度使之相同;②使試管和量筒內(nèi)的氣體都冷卻至室溫;③讀取量筒內(nèi)氣體的體積。這三步操作的正確順序是:________(請(qǐng)?zhí)顚?xiě)步驟代號(hào)) (3)測(cè)量收集到氣體體積時(shí),如何使量筒內(nèi)外液面的高度相同?____________。 (4)如果實(shí)驗(yàn)中得到的氧氣體積是c L(25 ℃、1.01×l05 Pa),水蒸氣的影響忽略不計(jì),氧氣的摩爾質(zhì)量的計(jì)算式為(含a、b、c,不必化簡(jiǎn)):M(O2)= ____________。 (1)將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中,手握住試管,有氣泡從導(dǎo)管口逸出,放開(kāi)手后,有少量水進(jìn)入導(dǎo)管,表明裝置不漏氣。(3分) (2)②①③(3分) (3)慢慢將量筒下移(3分) (4) ?。?span>4分) |
|
來(lái)自: 太極混元天尊 > 《學(xué)習(xí)資料》