已知2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4(草酸)溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法,研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定:所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010 mol· L—1、0.0010 mol· L—1,催化剂的用量可选择0.5 g、0 g,实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.10 mol· L—1)的用量均为2 mL。
(1)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 |
酸性KMnO4溶液的浓度/mol·L-1 |
实验目的 |
| ① |
298 |
0.5 |
0.010 |
a. 实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响; b. 实验①和③探究温度对反应速率的影响; c. 实验①和④探究催化剂对反应速率的影响。 |
| ② |
|
|
|
|
| ③ |
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|
|
|
| ④ |
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(2)某同学对实验①和②分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
| 实验编号 |
溶液褪色所需时间 t / min |
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| 第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
| ① |
14.0 |
13.0 |
11.0 |
| ② |
6.5 |
6.7 |
6.8 |
则实验②中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为 (忽略混合前后溶液的体积变化)。
绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。下面是以市售铁屑(含少量锡、氧化铁等杂质)为原料生产纯净绿矾的一种方法:
已知:室温下饱和H2S溶液的pH约为3.9,SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6;FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0,沉淀完全时的pH为5.5。
(1)检验制得的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是______________________________。
(2)操作II中,通入硫化氢至饱和的目的是 ;在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是 。
(3)操作IV的顺序依次为: 、 ___、 。
操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是:①除去晶体表面附着的硫酸等杂质;② 。
(4)测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是:a.称取2.8500g绿矾产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;c.用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4¯+8H+→5Fe3++Mn2++4H2O)。
①判断此滴定实验达到终点的方法是 。
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为 _(用小数表示,保留三位小数)。
碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图,用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。
完成下列填空:
(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式:。
(2)上图装置中NaOH溶液的作用是_。反应结束后,广口瓶内的溶液中,除了含有NaOH外,还有____(填写化学式)。
(3)步骤二中,水浴加热所需仪器有___、_(加热、夹持仪器、石棉网除外);
(4)步骤二的滤液中可能含有CO32-,写出检验CO32-的方法:
(5)影响产品产量的主要因素有____。
(6)若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80 g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是____。
某化学小组用下列装置抽取收集纯净的氯气,并研究其性质。请回稳下列问题。
(1)装置A中发生反应的离子方程式为_______________________________。
(2)按照气流方向各仪器接口的连接顺序为a→___________________→g。
(3)装置B中浓硫酸的作用是____________________________________________________________,装置C的试剂最好是___________________________________。
(4)某同学认为上述方案缺少尾气吸收装置,请在下面的方框中画出该装置并注明试剂。
(5)装制取的氯气通入下图所示装置中,甲装置溶液中具有氧化性的含氯粒子是_______;如何证明乙装置中FeCl2溶液与Cl2发生了反应?(只回答需要的试剂和现象)___________________________。
某学校兴趣小组设计如下装置进行实验探究(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱
①连接仪器、、加药品后,打开a关闭b,然后滴入浓硫酸,加热;
②装置A中的试剂是;
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是。
(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性
①打开b,关闭a。能验证SO2具有氧化性的化学方程式是;
②若过量的SO2通入NaOH溶液中,其离子方程式是;
③BaCl2溶液中无沉淀现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
| 滴加的溶液 |
氯水 |
氨水 |
| 沉淀的化学式 |
写出其中SO2显示还原性并生成沉淀的离子方程式。
将一定量铁粒放入某浓度硝酸中,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)为探究溶液X中铁元素的价态,设计如下实验:
药品和仪器:0.1mol·L-1KSCN溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.2mol·L-1酸性高锰酸钾溶液、氯水、试管和滴管。
请根据实验设计,填写下列实验报告:
| 实验步骤 |
实验操作 |
现象与结论 |
离子方程式 |
| 第1步 |
取2~3mL溶液装于试管,向试管中滴加几滴KSCN溶液 |
||
| 第2步 |
若溶液紫色褪去,则溶液 含有Fe2+;若无明显变化, 则不含Fe2+ |
(2)为探究气体Y的组成,将盛有10mLY的量筒倒立在水槽中,待液面稳定后,再通入相同条件下3mLO2,充分反应后,量筒内完全充满溶液。则气体Y的成分及体积分别是。