(12分)(1)请分析回答某同学在探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸四种酸氧化性相对强弱的实验中发生的有关问题:
分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸;②稀硫酸;③浓硝酸;④稀硝酸,能随即发生反应的是(填序号,下同)________,微热则发生反应的是________,加热后发生反应的是________,加热也不发生反应的是________。由此可以得到上述四种酸氧化性由强到弱的顺序是________。
(2)盐酸、硫酸是中学阶段常见的酸。请就其与金属铜反应的情况,回答下列问题:
①我们知道,稀盐酸与铜不反应,但向稀盐酸中加入H2O2后,则可使铜溶解。该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
②在一定体积的18 mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之反应,被还原的硫酸是0.9 mol,则该硫酸的实际体积________(填“大于”“等于”或“小于”)100 mL。有同学提出:若使剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸盐,可行吗?________(填“可行”或“不可行”)。
下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:
【研究课题】探究乙二酸的某些性质
【查阅资料】乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,其主要物理常数如下:
名称 |
乙二酸 |
乙二酸晶体 |
分子式 |
H2C2O4 |
H2C2O4·2H2O |
颜色状态 |
无色固体 |
无色晶体 |
溶解度(g) |
8.6(20℃) |
— |
熔点(℃) |
189.5 |
101.5 |
密度(g·cm-3) |
1.900 |
1.650 |
又知草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息,回答下列问题:
【提出猜想】
[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
[设计方案]
(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O,并设计了探究实验,实验装置如下(草酸晶体分解装置略)。
限选试剂:澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜(已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体)。请回答下列问题:
①B装置中所装药品为,
② CO2的检验装置是(填上面装置编号,下同),CO的检验装置是。
③装置A的作用是。
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[设计方案]
(2)该小组同学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(填字母)。
A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色 |
B.测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH |
C.测定草酸钠(Na2C2O4)溶液的pH |
D.将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出 |
[猜想三]乙二酸具有还原性
[设计方案]
(3)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。配平该反应的离子方程式:
MnO4- + H2C2O4 + H+ = Mn2+ + CO2↑+ H2O
(4)利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的含量,方法是:称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为。
某研究性学习小组设计实验方案制备氯化铜并验证次氯酸的漂白性。
已知氯化铜遇水蒸气潮解。
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某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F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。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式是。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用(选填以下选项的代号)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.生石灰 D.五氧化二磷 E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从右图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格。B、D、E。
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为:;装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵:。
(5)若从装置C和G处逸出的尾气中含有N2和少量C12,应如何处理?。
苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应和水解反应的原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成和皂化反应。有关物质的物理性质见下表所示:
苯甲酸 |
甲醇 |
苯甲酸甲酯 |
|
熔点/℃ |
122.4 |
-97 |
-12.3 |
沸点/℃ |
249 |
64.3 |
199.6 |
密度/g.cm-3 |
1.2659 |
0.792 |
1.0888 |
水溶性 |
微溶 |
互溶 |
不溶 |
Ⅰ.苯甲酸甲酯的合成和提纯
相关的实验步骤为:
第一步:将过量的甲醇和苯甲酸混合加热发生酯化反应
第二步:水洗提纯
第三步:蒸馏提纯
|
(1)上述是合成和提纯的有关装置图,请写出合成和提纯苯甲酸甲酯的操作顺序(填字
母) 。科学研究发现纳米级的可作为太阳光分解水的催化剂。
Ⅰ.四种制取的方法
(1)火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;
(2)用葡萄糖还原新制的
。写出化学方程式;
(3)电解法。反应为。则阳极产物是;
(4)最新实验研究用肼()还原新制
可制备纳米级
,同时放出
。该制法的化学方程式为。
Ⅱ.用制得的进行催化分解水的实验
(1)一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级并通入0.10mol水蒸气,发生反应:
;△H= +484kJ/mol,不同时段产生
的量见下表:
时间/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(O2)/mol |
0.0010 |
0.0016 |
0.0020 |
0.0020 |
计算:前20min的反应速率;达平衡时,至少需要吸收的光能为kJ。
(2)用以上四种方法制得的在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是。
A.c、d方法制得的![]() |
B.d方法制得的![]() |
C.催化效果与![]() |
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度 |