张明同学对硫酸及其盐的某些性质中进行了如下实验探究。
[实验一]探究浓硫酸的氧化性
将实验室常用的药品放入如右图所示的实验装置后,加热装置甲。(夹持和加热装置省略)
(1)该装置设计上存在明显缺陷,其缺陷是 __________
_______________________ ___。
(2)装置甲中反应的化学方程式是___________ ___。
(3)装置乙中的试剂是_____________________________________________________。
[实验二]探究某硫酸亚铁盐固体是否变质
(4)请你帮助张明同学完成如下实验方案:
实验操作 |
预期现象和结论 |
![]() |
|
[实验三]用KHSO4制取H2O2并测其质量分数查阅资料得知:工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2,示意图如下:
张明用此法制取一定浓度的H2O2,并进行下列实验测定H2O2的质量分数:(离子方程式:2MnO4―+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑)
①取5.00 mL H2O2溶液(密度为1.00 g/mL)置于锥形瓶中加水稀释,再加稀硫酸酸化;
②用0.1000 mol/L KMnO4溶液滴定;
③用同样方法滴定,三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00 mL、19.98 mL、20.02 mL。
请回答:
(5)电解饱和KHSO4溶液时,阳极的电极反应式为____________________________。
(6)操作②中,滴入第一滴KMnO4溶液,溶液紫红色消失很慢,随着滴定过程中Mn2+的增多,溶液紫红色消失速率加快。Mn2+的作用是_____________ ___。
(7)原H2O2溶液中溶质的质量分数是__________ _____ ____。
氯酸钾热分解是实验室制取氧气的一种方法,某探究小组查阅资料得知,氯酸钾在不同条件下分解结果如下:
实验 |
反应体系 |
第一放热峰温度(℃) |
第二放热峰温度(℃) |
l |
KC1O3 |
400(无气体放出) |
480(有少量气体放出) |
2 |
KC1O3+MnO2 |
350(有大量气体放出) |
已知实验1在480℃时反应方程式为KClO4KCl+2O2↑,请写出在400℃的化学反应方程式(提示:反应中只有氯元素的化合价改变)。
该小组同学利用实验2来制取氧气时,在实验中发现生成的气体略带颜色、并有刺激性气味。
【提出问题】实验中生成的气体中除了氧气外还含有什么物质?
【查阅资料】1.二氧化氯常温下是黄色有强烈刺激性气味的气体
2.二氧化氯具有强氧化性,在溶液中能够把二价锰氧化成四价锰,使之形成不溶于水的二氧化锰(2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl—),而氯气不能。
【提出假设】假设l:含有氯气;假设2:含有二氧化氯。
【设计实验】甲同学设计实验验证假设1成立。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
将产生的气体接触湿润的淀粉碘化钾试纸 |
假设l正确 |
乙同学设计实验验证假设2成立。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
假设2正确 |
【思考与交流】你同意他们的实验方案吗,理由是。
50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反 应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是________;
(2)用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验,求得的中和热数值________(填“偏 大”、“偏小”或“无影响”);
(3)实验中改用60 mL 0.50 mol/L 盐酸跟50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量________(填“相等”或“不相等”),所求中和热________(填“相等”或“不相等”),简述理由________________________________________________________。
(12分)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如右装置合成正丁醛。发生的反应如下:。反应物和产物的相关数据列表如下:
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
水中溶解性 |
|
正丁醇 |
117.2 |
0.8109 |
微溶 |
正丁醛 |
75.7 |
0.8017 |
微溶 |
实验步骤如下:
将Na2Cr2O7溶液与浓硫酸混合液放置在B中。在A中加入正丁醇和几粒沸石,加热,保持反应温度为90~95℃,在E中收集90℃以上的馏分。
将馏出物倒入分液漏斗中,除去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75~77℃馏分。
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由。
(2)上述装置图中,B仪器的名称是,D仪器的名称是。
(3)温度计的作用分别是C1;C2。
(4)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中水在层(填“上”或“下”)。
(5)反应温度应保持在90~95℃,其原因是。
某化学兴趣小组设计实验,用浓硫酸与铜反应制得SO2并进行相关实验探究。
(1)装置A中发生反应的化学方程式
是_______,装置B的作用是_______。
设计装置C的目的是验证SO2的
_______________性,D中NaOH全部转化为
NaHSO3的标志是____________。
(3)反应结束时烧瓶中Cu有剩余,某
同学认为H2SO4也有剩余,他设计了下列实
验方案来测定剩余H2SO4的量。经冷却,定
量稀释后进行下列实验,能达到目的是________(填序号);
a. 用酸碱中和滴定法测定 b. 与足量Zn反应,测量生成H2的体积
c. 用PH计测溶液PH值 d. 与足量BaCl2溶液反应,称量生成沉淀的质量
(4)向D瓶所得NaHSO3溶液中加入漂白粉溶液,反应有三种可能情况:
I. HSO3-与ClO-刚好反应完; II. 漂白粉不足; III. 漂白粉过量
同学们分别取上述混合溶液于试管中,通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请你完成下表:
实验序号 |
实验操作 |
现象 |
反应的可能情况 |
① |
滴加少量淀粉碘化钾溶液,振荡 |
III |
|
② |
滴加少量棕红色的KI3溶液,振荡 |
II |
|
③ |
滴入加少量酸性KMNO4溶液,振荡 |
溶液呈紫色 |
|
④ |
加入几小块CaCO3固体 |
有气泡产生 |
(15分)某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)试用实验室提供的下列试剂,设计两个原理不同的简单实验(只要写出实验的方案即可),证明镁元素的金属性比铝元素强。
试剂:镁条、铝条、氯化铝溶液、氯化镁溶液、稀盐酸、氢氧化钠溶液
方案一:_____________________________________________________________;
方案二:_____________________________________________________________。
Ⅱ.利用下图装置可验证同周期元素非金属性的变化规律
(1)仪器A的名称为________,干燥管D的作用为________________。
(2)若要证明非金属性:Cl>S,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加___________,观察到C中溶液___________________________的现象,即可证明。反应的离子方程式为________________________________________________________。
从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用________溶液吸收尾气。
(3)若要证明非金属性:N>C,则在A中加稀硝酸,B中加碳酸钙,C中加澄清石灰水;观察到C中溶液变浑浊的现象,即可证明。该实验原理为______________________________。但有的同学在实验中一切操作正确的情况下没观察到上述现像,试分析可能的原因是___________________________。