某探究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定:催化剂的用量可选择0.5g、0g,酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.01mol·L﹣1、0.001mol·L﹣1,实验温度可选择298K、323K.每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL,H2C2O4溶液(0.1mol·L﹣1 )的用量均为2mL。
(1)该反应的离子方程式: 。
(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 |
T/K |
催化剂的用量/g |
KMnO4酸性溶液的浓度/mol·L﹣1 |
实验目的 |
① |
298 |
0.5 |
0.01 |
(Ⅰ )实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ )实验①和③探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ )实验①和 探究催化剂对该反应速率的影响 |
② |
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③ |
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④ |
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(3)在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现,未加催化剂的情况下,刚开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。针对上述实验现象,同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快,从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是 。若用实验证明你的猜想.除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是 。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氧化锰 D.水
(4)可以利用酸性高锰酸钾测定某草酸钠(Na2C2O4)样品中草酸钠的质量分数,该小组称量2.68 g草酸钠样品溶于稀硫酸中,然后用0.2000 mol·L﹣1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应 )。
①滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否” ),当溶液 ,说明滴定达到终点。
②滴定时用 (填a或b )滴定管盛装KMnO4标准溶液。
③达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液,样品中草酸钠的质量分数为 。
某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息:NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。为了验证这一信息,该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO3样品混合均匀后,进行如下实验:
(1)在一个质量为a g的蒸发皿中加入一些样品,称得总质量为b g。用酒精灯对其充分加热,冷却后称得其总质量为c g。残留在蒸发皿中的固体是(填化学式)___ ___。
(2)另称取相同质量的样品放入锥形瓶中,实验装置如右图所示。为了保证实验成功,所选用针筒的最大刻度值应大于或等于__ __(mL)。(设实验在标准状况下进行)
(3)打开活塞逐滴加入稀硫酸,至没有气泡产生为止。针筒中收集到气体折算成标准状况下的体积为V mL(滴入稀硫酸的体积及针筒活塞的内壁的摩擦力忽略不计)。该科研小组设称取的每份样品中的Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y,且没有利用化学方程式进行计算,就列出了如下算式:x + y =" V" mL/22400 mL·mol—1,他们依据的原理是___ ___。根据相似原理,请完成下列算式:2x + y =___ ___由上述两算式,该科研小组通过计算,得出了样品中的Na2CO3、NaHCO3的质量分数。
某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用下图所示装置进行有关实验。 甲同学取ag Cu 片和12ml 18mol/L浓H2SO4放入圆底烧瓶中加热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有一定量的H2SO4和Cu剩余。
(1)Cu与浓H2SO4反应的化学方程式是_____ 。
(2)装置D盛有品红溶液,当C中气体集满后,D中有可能观察到的现象是____________。
(3)装置D中试管口放置的棉花中应浸一种液体,这种液体是__________,其作用是__________ 。
(4)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升。B中应放置的液体是_______(填序号)。
a.饱和Na2SO3溶液 b.酸性 KMnO4溶液 c.浓溴水 d.饱和NaHSO3溶液
(5)反应完毕后,烧瓶中还有一定量的余酸,为什么却不能使Cu完全溶解的原因是______________ 。使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是_________ (填序号)。
a.Fe粉 b.BaCl2溶液 c.CuO d.Na2CO3溶液
(6)实验中某学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质,使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液,请问该气体单质是_____ ,该反应的化学方程式是__________ 。
某中学化学实验小组为了证明和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下装置:
(1)实验室常用装置E制各Cl2,指出该反应中浓盐酸所表现出的性质
(2)反应开始后,发现B、D两个容器中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个容器加热,两个容器中的现象分别为:B D 。
(3)装置C的作用是 。
(4)氯气和NaOH溶液反应的离子方程式为_________________。
某探究学习小组的同学学习氨的性质以后,为了探究氨气的某些性质,设计并进行了以下实验:
(Ⅰ)NH3的制取及收集
1.写出实验制取氨气的化学方程式 ;
2.收集氨气
(II)HCl的制取及收集
实验室通常以反应:2NaCl(晶体)+H2SO4(浓)Na2SO4 + 2HCl↑ 为原理来制取少量HCl气体,试据此分析并回答下列问题:
1.实验室制取HCl气体可选择下列装置中的( )
A.实验室制氧气的装置 B.实验室制氢气的装置
C.实验室制二氧化碳的装置 D.实验室制氯气的装置
2.实验室制取HCl气体的反应原理遵循了以下化学反应规律中的( )
A.氧化还原反应原理
B.强酸制弱酸原理
C.难挥发性酸制取易挥发性酸
D.复分解反应原理
(III)验证氨气部分性质的探究实验:
为了同时进行氨气溶于水以及氨气与HCl的反应的探究,同学们设计了如下的实验装置图。首先在甲、乙两个干燥的圆底烧瓶中分别收集满了NH3和HCl气体,然后再按如下图所示连接好各个装置(活塞a和b均处于关闭状态),并按以下步骤进行实验:
1.先挤压胶头滴管再打开活塞b,请你预测此时乙中可能观察到的现象是: ______ 。
发生反应的方程式为: 。
2.待乙中观察到明显现象后立即关闭活塞b,并打开活塞a,又将可能观察到的实验现象是: 。
有一种褐铁矿主要成分是Fe2O3,所含杂质不溶于水和酸。某研究性学习小组的同学们利用一小块样品,进行了以下实验。
(1)检验矿物样品中是否有Fe3+
实验用品:锤子、研钵、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、滤纸、试管、胶头滴管
实验步骤: ①取样:将样品用锤子敲碎,再在研钵中研细备用。
②溶解:将样品粉末倒入烧杯,加入___________,用玻璃棒充分搅拌。
③___________(填操作名称)。
④检验:取少许溶液,加入___________。实验现象:____________。
实验结论:矿物样品中含有Fe3+。
(2)制备氢氧化亚铁
①为了得到亚铁盐的溶液,同学们在剩余的溶液中加入过量的某种固体试剂,该试剂是(填化学式)__________,反应的离子方程式是 ____________。
②同学们在新制得的亚铁盐溶液中加入适量的氢氧化钠溶液,制出的氢氧化亚铁呈__________色。为使试管中的氢氧化亚铁保存的时间更长,请在图中装置中加入什么物质_________。
在化学课上,围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究:将适量的蔗糖放入烧杯中,加入几滴水,搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸,迅速搅拌,放出大量的热,同时观察到蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,并放出有刺激性气味的气体。
请回答:
(1) 生成的黑色(单质)物质是________(填化学式)。
(2) 这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味,是大气的主要污染物之一,这种刺激性气味的气体成分是________(填名称),实验室经常用________溶液进行吸收,写出生成这种气体的化学方程式分别为:_______________________________
(3) 据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象,说明浓硫酸具有_______________(填序号)。
A.酸性 | B.吸水性 | C.脱水性 | D.强氧化性 |
(4) 将实验(2)产生的刺激性气味气体通入品红溶液,可以看到品红溶液________,加热后________。
(5) 能否用澄清石灰水鉴别这两种气体?____________(填“能”或“不能”)若不能填写两种能鉴别的试剂是________________________。
人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg/cm3来表示。抽取一定体积的血样,加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸钙(Ca2C2O4)沉淀,将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液定量反应即可测定血样样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。
【实验探究一】配制酸性KMnO4标准溶液。如上图所示是配制100mL 酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。
(1)请你观察图示判断其中不正确的操作有____________(填序号);
(2)其中确定100mL溶液体积的容器是____________(填名称);
(3)如果按照图示的操作所配制溶液进行实验,在其他操作均正确的情况下,所得KMnO4溶液浓度将_________(填“偏大”或“偏小”)。
【实验探究二】测定血液样品中Ca2+的浓度,抽取血样20.00mL,经过上述处理后得到草酸,再用0.020mol/L 酸性KMnO4溶液与之反应,使草酸转化成CO2逸出,这时共消耗12.00mL KMnO4溶液。
(4)已知草酸跟KMnO4反应的离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mnx++10CO2↑+8H2O则式中的x=_________
(5)经过计算,血液样品中Ca2+的浓度为___________ mg/cm3。
某化学课外兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应,用下图所示装置时行实验:
(1)B是用来收集实验中产生的气体的装置,装置图补充完整后正确的是__________;
(2)实验中他们取6.4g铜片和12mL 18mol·L-1浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组中的同学认为还有一定量的硫酸剩余。
① 请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式:_____________________________________。
②下列试剂中,能证明反应停止后烧瓶中有硫酸剩余的是___________(填写字母编号)。
A.硫酸钠溶液 | B.BaCl2溶液 | C.银粉 | D.Na2CO3溶液 |
③为什么有一定量的硫酸剩余但未能使铜片完全溶解?你认为原因是__________________________。
(3)为了确定反应生成的主要气体成分,还可以在实验装置A和B之间补充以上右图D装置,其中洗气瓶中可以盛有__________(试剂)。
研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果,某研究小组做了如下实验:
(1)甲同学欲用右图所示实验来证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂。该实验 (填“能”或“不能”)达到目的,原因是 。
(2)为探究MnO2的量对催化效果的影响,乙同学分别量取50 mL 1% H2O2加入容器中,在一定质量范围内,加入不同质量的MnO2,测量所得气体体积,数据如下:
MnO2的质量/g |
0.1 |
0.2 |
0.4 |
40s末O2体积/mL |
49 |
61 |
86 |
由此得出的结论是 ,原因是 。
(3)为分析Fe3+和Cu2+对H2O2分解反应的催化效果,丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10 mL 5% H2O2 ) :
试管 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
滴加试剂 |
5滴0.1 mol·L-1 FeCl3 |
5滴0.1 mol·L-1 CuCl2 |
5滴0.3 mol·L-1 NaCl |
产生气泡情况 |
较快产生细小气泡 |
缓慢产生细小气泡 |
无气泡产生 |
结论是 ,实验Ⅲ的目的是 。
(4)① 查阅资料得知:将作为催化剂的FeCl3溶液加入H2O2溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中H2O2均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的化学方程式分别是 和 (按反应发生的顺序写)。
② 在上述实验过程中,分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜,由此得出选择作为H2O2分解反应的催化剂需要满足的条件是 。
某化学兴趣小组的同学为探究二氧化硫的化学性质,设计了如图所示的装置.
请回答下列问题.
(1)某同学拧开分液漏斗下面的活塞后发现开始时能流出,但一会就停止了,情分析原因:___________________。
(2)铜和浓硫酸反应的化学方程式为__________________________。
(3)B瓶中盛有品红溶液,观察到品红溶液褪色,这是因为 SO2具有__________(填选项的字母,下同), C瓶中盛有新制的氯水,观察到氯水褪色,这是因为SO2具有_______________.
A.氧化性 B.还原性 C.漂白性
(4)D瓶中盛有NaOH溶液,作用是______________.
某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
A B C D E F
请回答下列问题:
(1)B装置的名称是________________;E装置的作用____________________。
(2)写出F中发生反应的离子反应方程式 。
(3)上述制氨为快速制氨,实验室常用氯化铵和氢氧化钙制备,其化学方程式为: 。
(4)装置A的烧瓶中装有生石灰,随着浓氨水的滴入,氨气产生的原因是_________。
(5)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是_____________________________。
(6)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:___________________________。当有a mol氯气参加反应时,转移的电子总数为b个,则阿伏加德罗常数为(用含a、b的代数式表示)________________。
某实验小组以H2O2分解为例,研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。
实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
① |
10 mL 2% H2O2溶液 |
无 |
② |
10 mL 5% H2O2溶液 |
无 |
③ |
10 mL 5% H2O2溶液 |
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
④ |
10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
⑤ |
10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
(1)催化剂能加快化学反应速率的原因是_______________________________。
(2)常温下5% H2O2溶液的pH约为6,H2O2的电离方程式为_____________________。
(3)实验①和②的目的是______________________________。
实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是_______________________。
(4)实验③、④、⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。
分析上图能够得出的实验结论是__________________________。
硝酸是氧化性酸,其本质是NO3-有氧化性,某课外实验小组进行了下列有关NO3-氧化性的探究(实验均在通风橱中完成)。
(1)实验Ⅰ中,铝片作________(填“正”或“负”)极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是________。
(2)实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是________。
查阅资料:活泼金属与1 mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH4+生成,NH4+生成的原理是产生H2的过程中NO3-被还原。
(3)用上图装置进行实验Ⅲ:溶液X为1 mol·L-1稀硝酸溶液,观察到电流计指针向 右偏转。
① 反应后的溶液中含NH4+。实验室检验NH4+的方法是________。
② 生成NH4+的电极反应式是________。
(4)进一步探究碱性条件下NO3-的氧化性,进行实验Ⅳ:
① 观察到A中有NH3生成,B中无明显现象。A、B产生不同现象的解释是________。
②A中生成NH3的离子方程式是________。
(5)将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象,结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由____________。
按图所示装置进行铁和水蒸气反应的实验。
(1)写出试管A中发生反应的化学方程式:____________________,__________________。
(2)为检验生成的气体产物,需从下图选择必要的装置,其正确的连接顺序为(用接口字母表示)____________。描述能证明气体产物的实验现象:_______________________。
(3)反应停止,待试管A冷却后,取少量其中的固体物质,加入过量的稀盐酸充分反应后,进行如下实验:
①试剂X的化学式为__________________。
②用离子方程式和必要文字表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因:_____________________。
③若在实验中加入了过量氯水,放置一段时间后,发现深红色褪去,现对褪色的原因进行探究。
I.提出假设:
假设1:溶液中的被氧化。
假设2:溶液中的Fe3+被氧化。
假设3:___________________________。
___________________________________。
II.设计方案:请对所提出的假设2进行验证,写出实验方案。
____________________________________。
III.方案实施。