(14分)过氧化氢对环境友好,性质多样,有很重要的研究和应用价值。
(1)实验室利用反应可制备氧气。
①取等物质的量浓度等体积溶液分别进行下列实验,研究外界条件对该反应速率的影响,实验报告如下表所示。
序号 |
条件 |
现象 |
结论 |
|
1 |
温度/℃ |
催化剂 |
||
2 |
40 |
FeCl3溶液 |
|
|
3 |
20 |
FeCl3溶液 |
|
|
4 |
20 |
MnO2 |
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|
5 |
20 |
无 |
|
|
实验1、2研究的是 对H2O2分解速率的影响。
实验2、3的目的是 。
实验中可以表明该反应速率差异的现象是 。
②实验室用MnO2做该反应的催化剂,使用如右图所示装置的A部分制备O2,避免反应过于剧烈的操作是 。
(2)Na2O2与水反应也可生成O2。某同学取4 g Na2O2样品与过量水反应,待反应完全终止时,得100 mL溶液X和448 mL O2(已折算为标准状况)。该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H2O2,并进行实验研究。
①取少量X于试管中,滴加FeCl2溶液,立即生成红褐色沉淀。则反应的离子方程式是 。
②通过如上图所示整套实验装置测定Na2O2样品的纯度,假设所含杂质不参加反应。取25 mL X,滴入烧瓶内使其与过量KMnO4酸性溶液反应,最终生成56 mL O2(已折算为标准状况),则此样品中:Na2O2的质量分数是 。
某研究性学习小组研究HNO3的氧化性,设计了如下实验:在盛有新配制FeS04溶液的试管中滴入2滴KSCN溶液,观察现象,然后再滴人几滴浓HN 03,溶液的颜色变红,但是将红色溶液放置一会儿则发现溶液由红色突然变为蓝色,并产生红棕色气体。这一奇 特现象激起了同学的好奇心与求知欲望,对此现象设计了探究性实验。
(1)实验室粗略配制一定质量分数的硫酸亚铁溶液的方法是:将一定质量的绿矾(FeS04·7H2 0)置于烧杯中,__________________________。
(2)提出假设:
甲同学认为是FeS04与HN03作用
乙同学认为是KSCN与HNO3作用
(3)根据乙同学的观点,设计了如下实验方案进行验证:向浓HN03中逐滴加入KSCN溶液,实验开始时无明显现象,一段时间后溶液慢慢变红色至深红色,突然剧烈反应产生大量气泡,放出红棕色气体。继续滴入KSCN,溶液变为浅蓝色,最后变成无色。将产生的气体通人过量的Ba(OH)2溶液,产生浑浊,并剩余一种气体(该气体是空气中的主要成分之一);向反应后的溶液中加入BaC12溶液产生白色沉淀。
写出向浓HNO3中滴入KSCN溶液反应的离子方程式:__________________
丙同学认为还应设计K2S04溶液与浓硝酸作用的实验,他的理由是__________________
(4)延伸探究:丁同学认为SCN-的性质还应进一步探究,查资料发现:(SCN)2是一种“拟卤素”,与C12、Br2有相似的性质。他据此设计了以下方案:向Fe(SCN)3中分别滴加过量的氯水、溴水,溶液的红色均变为黄色。请写出Fe(SCN)3与氯气反应的离子方程式:。
(5)通过本次探究,可以得出以下结论:
a、用SCN -间接检验Fe2+时加入氧化剂应注意(填“少量”、“过量”);
b、与SCN-反应使溶液变红的不一定是Fe3+
某化学学习小组欲探究己烷的性质,用己烷进行下利实验:
实验1:
实验2:将上述橙色溶液装入密封性好的无色试剂瓶中。过一段时间,溶液颜色变浅,打开瓶盖瓶口出现白雾。
实验3:根据下图的实验装置进行己烷催化裂化
请回答下列问题:
(1)实验1中用到的玻璃仪器有(填名称);
(2)由实验1知己烷的物理性质有 ;
(3)实验2中的橙色溶液逐渐变浅的原因是 ;
A.己烷与溴发生发生取代反应 | B.溴代己烷为无色物质 |
C.液溴向外挥发浓度降低 | D.己烷与液溴发生加成反应 |
E.液溴与己烷分层,密度大的液溴在下层
(4)实验3的装置Ⅱ的作用是;
(5)试管C中看到的现象是,说明有生成;
(6)试写出装置Ⅰ中发生有丙烷生成的裂化反应方程式:
。
某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。
(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有(填代号,限填3项)。
A.试管 B.瓷坩埚 C.坩埚钳 D.铁三角架E.泥三角 F.酒精灯 G.烧杯 H.量筒
(2)第2步:I-溶液的获取。操作是。
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂,其中下列氧化剂中最好选用(填代号)。
A.浓硫酸 B.新制氯水 C.KMnO4溶液 D.H2O2
理由是。
(4)第4步:碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显,则证明海带中含碘。
某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有烧杯(大.小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌器、量筒、0.5mol· L-1 盐酸、0.55mol· L-1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒?(填“能”或“否”),其原因是_________。
(3)他们记录的实验数据如下:
实 验 用 品 |
溶 液 温 度 |
中和热△H ( kJ·mol-1) |
||||
t1 |
t2 |
|||||
50mL0.55mol·L-1NaOH |
50mL.0.5mol·L-1HCl |
20℃ |
23.3℃ |
|||
② |
50mL0.55mol·L-1NaOH |
50mL.0.5mol·L-1HCl |
20℃ |
23.5℃ |
①已知:Q=Cm(t2 -t1),反应后溶液的比热容C为4.18KJ·℃-1· Kg-1,各物质的密度均为1g·cm-3。
计算完成上表(结果直接填写在表格中)。
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 __(填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,对测定结果 ______(填“有”或“无”)影响。
某催化剂为铁的氧化物,一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究:查阅有关资料得知Fe2+能被酸性KMnO4溶液氧化而使酸性KMnO4溶液褪色;HNO3具有强氧化性。请完成对铁元素价态的探究:
①提出合理假设。
假设1:催化剂中铁元素为+3价;
假设2:催化剂中铁元素为+2价;
(1)假设3:。
②设计实验方案。
③根据②的实验方案进行实验:
(2)步骤1:取一定量的稀硫酸于试管中,加热煮沸数分钟,目的是
;
步骤2:取少量样品于试管中,加入处理过的硫酸并加热,得到A溶液;
(3)步骤3:取A溶液于试管,滴加KSCN溶液,振荡,若不出现血红色,则假设成立;若出现血红色,则假设成立;
(4)步骤4:另取A溶液于试管,加入KMnO4溶液,振荡,结合步骤3中的结论,若出现
现象,则假设1成立;反之,则假设3成立。
(5)某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液,向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色,由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论,该结论是否合理?(填“是”或“否”),理由是 。