某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)来电解饱和食盐水,并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu元素的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性。
(1)为完成上述实验,正确的连接顺序为A连 ;B连 (填写连接的字母)。
(2)对硬质玻璃管里的氧化铜粉末加热前,需要的操作为 。
(3)若检验氯气的氧化性,则乙装置的a瓶中溶液可以是 ,对应的现象为 。
(4)丙装置的c瓶中盛放的试剂为 ,作用是 。
(5)为测定Cu的相对原子质量,设计了如下甲、乙两个实验方案,精确测量硬质玻璃管的质量为a g, 放入CuO后,精确测量硬质玻璃管和CuO的总质量为b g ,充分反应完全后。
甲方案:通过精确测定生成水的质量d g,进而确定Cu的相对原子质量。
乙方案:通过精确测量硬质玻璃管和Cu粉的总质量为c g, 进而确定Cu的相对原子质量。
①请你分析并回答: 方案测得结果更准确。你认为不合理的方案的不足之处在 。
②按测得结果更准确的方案进行计算,Cu的相对原子质量是 。
化学兴趣小组的同学设计实验探究浓硫酸与木炭反应后产生气体的成分。
(1)写出浓硫酸与木炭反应方程式,并标明电子转移的方向和数目:____________________。
【装置设计】组装如下的实验装置,然后进行实验探究。
(2)装入反应物之前,必须先 。
(3)要验证产生的气体中含有CO2,请在答题卡中完成图中虚线框内的装置简图,并标明试剂。
【实验探究】
(4)观察实验,完成实验现象的部分记录:
实验装置 |
① |
② |
③ |
实验现象 |
|
…… |
|
(5)实验装置②中品红溶液Ⅰ的作用 ,III的作用 。
某校化学研究性学习小组查阅资料了解到以下内容:
乙二酸(HOOC-COOH,可简写为H2C2O4)俗称草酸,易溶于水,属于二元中强酸(为弱电解质),且酸性强于碳酸,其熔点为101.5℃,在157℃升华。为探究草酸的部分化学性质,进行了如下实验:
(1)向盛有1 mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入足量乙二酸溶液,观察到有无色气泡产生。该反应的离子方程式为___________________________。
(2)向盛有乙二酸饱和溶液的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振荡,发现其溶液的紫红色褪去,说明乙二酸具有________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”),请配平该反应的离子方程式:
_____MnO4-+_____H2C2O4+____H+ = ____Mn2++_____CO2+____H2O
(3)将一定量的乙二酸放于试管中,按下图所示装置进行实验(夹持装置未标出):
实验发现:装置C、G中澄清石灰水变浑浊,B中CuSO4粉末变蓝,F中CuO粉末变红。据此回答:
上述装置中,D的作用是______。乙二酸分解的化学方程式为__________。
(4)该小组同学将2.52g草酸晶体(H2C2O4·2 H2O)加入到100mL0.2mol·L-1的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈酸性,其原因是_______(用文字简单描述)。
(5)以上溶液中各离子的浓度由大到小的顺序为:_________(用离子符号表示)。
(15分)为了探究乙二酸的不稳定性、弱酸性和还原性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
[查阅资料]乙二酸俗称草酸,草酸晶体(H2C2O4·2H2O)在100°C时开始升华,157°C时大量升华 并开始分解;草酸蒸气在低温下可冷凝为固体且草酸钙不溶于水,草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊。
I、乙二酸的不稳定性:
根据草酸晶体的组成,猜想其受热分解产物为CO、CO2和H2O。
(1)请用下列装置组成一套探究并验证其产物的实验装置,
请回答下列问题:
①装置的连接顺序为:A→B→→ →F→E→C→G。
②装置中冰水混合物的作用是 。
③能证明产物中C0的实验现象是 。
④整套装置存在不合理之处为 。
Ⅱ、乙二酸的弱酸性:
该小组同学为验证草酸性质需0.1mol·L-1的草酸溶液480ml。
(2)配置该溶液需要草酸晶体 g。
(3)为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的是 。
A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色 |
B.测定0.1molL-1草酸溶液的pH |
C.将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出 |
D.测定草酸钠溶液的pH |
(4)该小组同学将0.1molL-1草酸溶液和0.1molL-1的NaOH等体积混合后,测定反应后溶液呈酸性,则所得溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 。
Ⅲ、乙二酸的还原性:
(5)该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪 色,从而判断草酸具有较强的还原性。该反应的离子方程式为_ 。
小王同学在一次实验中发现:把新制氯水逐滴加到含有酚酞的氢氧化钠溶液中,当加到最后一滴时溶液的红色突然消失。
(1)知识储备:将氯气通入水中的化学方程式为 ;氯水中具有强氧化性的分子有 、 。
(2)探究“溶液的红色突然消失”的原因:
①猜想:a.是氯水中的盐酸中和了NaOH,使酚酞由红色变成无色;
b.是 。
②设计实验:往已褪色的溶液中连续滴加NaOH溶液至过量,若现象为 ,则证明“猜想a”正确;若现象为 ,则“猜想b”正确。
草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下:
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:
【提出假设】假设1: 该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn2+对该反应有催化作用
假设3:K+对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是 。
【设计、完成实验】
(1)称取 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O),配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和 。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 (填下列选项的字母序号)。
A.称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘 |
B.定容时俯视刻度线 |
C.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水 |
D.摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容 |
(2)完成探究,记录数据
实验 编号 |
烧杯中所加试剂及用量(mL) |
控制条件 |
溶液褪[色时间[(s) |
|||
0.10 mol/L H2C2O4溶液 |
等浓度 KMnO4溶液 |
H2O |
0.50 mol/L 稀硫酸 |
|||
1 |
30 |
20 |
30 |
20 |
|
18 |
2 |
30 |
20 |
30 |
20 |
水浴控制温度65 ℃ |
15 |
3 |
30 |
20 |
30 |
20 |
加入少量MnSO4固体 |
3.6 |
4 |
30 |
20 |
x |
20 |
加入5 mL 0.10 mol/L K2SO4溶液 |
18 |
则x = ,假设2成立
(3)由于KMnO4能氧化水中有机物等因素,为配制好稳定的KMnO4溶液,其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中,加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸,用(2)中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗KMnO4溶液40.00 mL,则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为: 。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为 。
(1)工业制备硝酸流程如图1:
①上述尾气中的NO一定条件下可与氨气反应转化为氮气,则该反应的化学方程式为 .
②某同学在实验室蒸馏含有Mg(NO3)2的稀硝酸制取浓硝酸,除导管、酒精灯、牛角管、锥形瓶、温度计、蒸馏烧瓶外,还需的玻璃仪器有 .
(2)某兴趣小组采用如图2装置制取并探究SO2气体的性质.
①下列实验方案适用于如图2所示装置制取所需SO2的是 (填序号)
A.Na2SO3溶液与HNO3 B.Na2SO3固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与浓H2SO4
②将SO2通入到以下有颜色的溶液中,溶液的颜色均褪去,其中属于漂白的是 。
A.紫色高锰酸钾溶液 B.氯水 C.品红溶液 D.红色酚酞溶液
③证明c中生成气体是SO2,d中加入品红溶液后,打开活塞b,反应开始,待d中溶液 后,再 (填实验的操作)试管d中的溶液,颜色又恢复,证明气体是SO2.
④指导老师指出应增加一尾气吸收装置,并帮助同学们设计了如下装置,其中合理的是 (填序号)
草酸(H2C2O4)与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:
2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
【实验1】甲同学用8.00 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与5.00 mL 0.01 mol/L
H2C2O4溶液反应,研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:
组别 |
KMnO4溶液 /ml |
H2C2O4溶液 /ml |
10%硫酸体积/mL |
温度/℃ |
其他物质 |
Ⅰ |
8.00 |
5.00 |
3.00 |
20 |
|
Ⅱ |
8.00 |
5.00 |
3.00 |
30 |
|
Ⅲ |
8.00 |
5.00 |
1.00 |
20 |
2.00 mL 蒸馏水 |
(1)如果研究温度对化学反应速率的影响,可用实验_________ 和________ 作对比(用Ⅰ~III表示)。
(2)对比实验Ⅰ和III,可以研究__________对化学反应速率的影响,实验Ⅲ中加入2.00 mL蒸馏水的目的是________________。
【实验2】乙同学在研究草酸与高锰酸钾在酸性条件下反应的影响因素时发现,草酸与酸性高锰酸钾溶液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。
(1)针对上述现象,乙同学认为草酸与高锰酸钾反应放热,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 的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除了酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是 (填字母)。A.硫酸钾 B.水 C.二氧化锰 D.硫酸锰
某小组同学探究浓硫酸及其部分反应产物的化学性质,装置如下图所示(夹持装置略去)
(1)试管①中反应的化学方程式是 。该反应表明浓硫酸具有 (填序号)。
a.酸性 b.强氧化性 c.还原性
(2)若试管②中的试剂为品红溶液,实验中观察到的现象是 ,说明试管①中生成的气体具有 性。
(3)若试管②中的试剂为酸化的Ba(NO3)2溶液,观察到生成不溶于硝酸的白色沉淀,说明试管①中生成的气体具有 性。
(4)试管③中的试剂为NaOH溶液,反应的离子方程式是 。
某探究小组为探究氯气的性质,并用装置F制取少量“漂白液”,设计了如下实验装置。
请回答下列问题:
(1)写出实验室制氯气的离子方程式: 。
(2)装置A中g管作用是___________,装置B的作用是 ,装置C的作用是 。
(3)反应一段时间后用注射器从E中抽取少量溶液,检验有Fe3+生成,请写出检验方法________。
(4)已知HCO3-的酸性弱于次氯酸,请写出少量的氯气与F中足量的碳酸钠溶液反应的化学方程式:______________________。
某学习小组研究“不同条件对化学反应速率影响的探究”,选用4 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液与2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液在稀硫酸中进行实验,改变条件如表:
组别 |
草酸的体积 /mL |
温度/℃ |
其它物质 |
① |
2 mL |
20 |
|
② |
2 mL |
20 |
2滴饱和MnSO4溶液 |
③ |
2 mL |
30 |
|
④ |
1 mL |
20 |
1 mL蒸馏水 |
(1)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验 和 (用 ①~④表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验 和 。
(2)对比实验①和④,可以研究 对化学反应速率的影响,实验④中加入1 mL蒸馏水的目的是 。
化学小组同学依据化学反应Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O制取22.4 L(标准状况)SO2气体。取65.0 g锌粒与110 mL 98%的浓H2SO4充分反应,锌全部溶解。对于制得的气体,有同学认为可能混有氢气。为此,化学小组的同学设计了如下实验装置,对所制取的气体进行探究。(F中为无水硫酸铜)
请回答下列问题:
(1)装置A中添加液体的仪器名称为 ; 98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g/cm3)的物质的量浓度是 ;
(2)装置B是为了吸收SO2,则不能选用下列试剂中的 (填序号);
A.NaOH溶液 B.浓H2SO4 C.KMnO4溶液
(3)装置D的作用是 ;
(4)可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是 。
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 |
|
|
|
|
③ |
|
|
|
|
④ |
|
|
|
(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 。
某化学研究性学习小组用CO还原Fe2O3,并在实验结束后用磁铁吸出生成的黑色粉末X进行探究。
[探究目的] 分析黑色粉末X的组成,并进行相关实验。
[查阅资料]
①CO还原Fe2O3的实验中若温度不同、受热不均时会生成Fe3O4,也能被磁铁吸引。
②Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O
③Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
④3Fe3O4+28HNO3(稀)=9Fe(NO3)3+NO↑+14H2O
[实验探究]
I.定性检验
编号 |
实验操作 |
实验现象 |
① |
取少量黑色粉末X放入试管1中,注入浓盐酸,微热 |
黑色粉末逐渐溶解,溶液呈黄绿色;有气泡产生 |
② |
向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡 |
溶液出现血红色 |
③ |
另取少量黑色粉末X放入试管2中,注入足量硫酸铜溶液,振荡,静置 |
有极少量红色物质析出,仍有较多黑色固体未溶解 |
(1)实验③发生的反应的离子方程式为 。
(2)上述实验说明黑色粉末X中含有 。
II.定量测定
根据下图所示的实验方案进行实验并记录数据:
(1)操作Z的名称是 。
(2)通过以上数据,得出13.12g黑色粉末X中各成分的物质的量为 。
(3)若溶液Y的体积仍为200mL,则溶液Y中c(Fe3+)= mol/L。
左图是某同学在实验室中进行铝热反应(铝过量)的实验装置,实验中可观察到的现象之一为“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中”。
(1)试剂A的名称是 。
(2)探究铝热反应后固体的性质:将反应后容器中的残余固体置于烧杯中,加入100mL稀硝酸,固体完全溶解,(假设固体全部溶解后溶液体积不变),反应过程中无气体放出(活泼金属可把稀 HNO3还原为NH4NO3)。向反应后的溶液中缓慢滴加4 mol·L-1的NaOH溶液,产生沉淀的物质的量与加入 NaOH溶液 的体积的关系如上右图所示:
①写出DE段发生反应的离子方程式:___________________________
②求c(HNO3)= _____③B与A的差值为_________________
(3)若铝和氧化铁能恰好完全反应。则该铝热剂与盐酸反应时转移电子与所耗H+的物质的量之比