实验室制备硝基苯的主要步骤如下:
①配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混合酸,加入反应器中。
②向室温下的混合酸中逐滴加入一定质量的苯,充分振荡,混合均匀。
③在50 ℃—60 ℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混合酸后,粗产品依次用蒸馏水和5% NaOH溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤。
⑤将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏,得到纯硝基苯。完成下列空白:
(1)配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混合酸时,操作注意事项是__________________________。
(2)步骤③中,为了使反应在50 ℃—60 ℃下进行,常用的方法是______________________。
(3)步骤④中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是_______________________。
(4)步骤④中粗产品用5% NaOH溶液洗涤的目的是______________________。
下图装置B中是浓度均为0.1mol/L的NaCl、CuSO混合溶液,溶液体积为500ml,M、N均为石墨电极,当装置A中Zn棒质量减少6.5g时,N上质量增加____________g;此时,所有电极上总共收集到的气体的总体积为___________L(换算成标准状况下的体积)。
某学习小组用右图装置进行了有关电化学的实验。在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极,圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅拌棒,可以上下搅动液体,装置如图。接通电源,阳极周围的液体呈现棕色,且颜色由浅变深,阴极上有气泡生成。停止通电,取出电极,用搅拌棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层,下层液体呈紫红色,上层液体几乎无色。
根据上述实验回答:
(1)阳极上的电极反应式为_______________________。
(2)环状玻璃搅拌棒的作用是______________________。
(3)原上层液体是___________。
(4)原下层液体是___________。
(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是:___________________________________________。
(6)要检验上层液体中含有的金属离子,其方法是__________,现象是___________________。
(10分)某研究性学习小组为了研究影响化学反应速率的因素,设计如下方案:
实验编号 |
0.01mol·L-1 酸性KMnO4溶液 |
0.1mol·L-1 H2C2O4溶液 |
水 |
1mol·L-1 MnSO4溶液 |
反应温度 /℃ |
反应时间 |
I |
2mL |
2mL |
0 |
0 |
20 |
125 |
II |
____mL |
____mL |
1mL |
0 |
20 |
320 |
III |
____mL |
___mL |
___mL |
0 |
50 |
30 |
IV |
2mL |
2mL |
0 |
2滴 |
20 |
10 |
已知:反应的方程式(未配平):KMnO4 + H2C2O4 + H2SO4 —— K2SO4 + MnSO4 + CO2↑+ H2O
(1)实验记时方法是从溶液混合开始记时,至________时记时结束。
(2)实验I和II研究浓度对反应速率的影响,实验I和III研究温度对反应速率的影响。请在上表空格中填入合理的实验数据。
(3)从实验数据分析,实验I和IV研究________对反应的影响。
(4)请配平上面的化学方程式:
KMnO4 +H2C2O4 + H2SO4=K2SO4 + MnSO4 + CO2↑+ H2O
低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。
已知:CO(g)+H2O(g)H2(g)+CO2(g)的平衡常数随温度的变化如下表:
温度/℃ |
400 |
500 |
850 |
平衡常数 |
9.94 |
9 |
1 |
请回答下列问题:
(1)该反应逆反应的化学平衡常数表达式为K =。
(2)上述正反应方向是反应(填“放热”或“吸热”)。
(3)850℃时在体积为10L反应器中,通入一定量的CO和H2O(g)发生上述反应,CO和H2O(g)浓度变化如下图,则0~4 min的平均反应速率v(CO)=mol·L-1·min-1。
(4)t1℃(高于850℃)时,在相同容器中发生上述反应,容器内各物质的浓度变化如表。
①表中3 min~4 min之间反应处于状态;C1数值0.08 mol·L-1(填大于、小于或等于)。
②反应在4 min~5 min,平衡向逆方向移动,可能的原因是(单选),表中5 min~6 min之间数值发生变化,可能的原因是(单选)。
A.增加水蒸气 B.降低温度 C.使用催化剂 D.增加氢气浓度
(5)若在500℃时进行,若CO、H2O的起始浓度均为0.020 mol·L-1,在该条件下,CO的最大转化率为:。
如图所示,U形管内盛有100mL的溶液,按要求回答下列问题:
(1)打开K2,合并K1,若所盛溶液为CuSO4溶液:则A为极,A极的电极反应式为 。若所盛溶液为KCl溶液:则B极的电极反应式为
(2)打开K1,合并K2,若所盛溶液为滴有酚酞的NaCl溶液,则A电极附近可观察到的现象是,Na+移向极(填A、B);B电极上的电极反应式为,总反应化学方程式是 。
(3)如果要用电解的方法精炼粗铜,打开K1,合并K2,电解液选用CuSO4溶液,则A电极的材料应换成是 (填“粗铜”或“纯铜”),电极反应式是 ,反应一段时间后电解质溶液中Cu2+的浓度将会(填“增大”、“减小”、“不变”)。