I.某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响,并测定(NH4)2S2O8和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究:
【实验原理】
(NH4)2S2O8和KI反应的离子方程式为:S2O82-+ 2I-= 2SO42-+ I2 (1)
平均反应速率的计算式为v(S2O82-)=。
实验时,向KI、Na2S2O3和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH4)2S2O8溶液,不断搅拌。
在反应(1)进行的同时,发生反应:2S2O32-+ I2 =" " S4O62-+ 2I- (2)
反应(1)生成的I2立即与S2O32-反应,生成无色的S4O62-和I-。S2O32-耗尽时,反应(1)继续生成的I2才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH4)2S2O8溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
(1)实验小组设计的实验记录表和数据记录如下,请将表中字母表示的空格填上。
实 验 编 号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
|
试剂 用量 (mL) |
0.20 mol·L-1(NH4)2S2O8溶液 |
20.0 |
10.0 |
b |
20.0 |
20.0 |
0.20 mol·L-1 KI溶液 |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
10.0 |
5.0 |
|
0.010 mol·L-1 Na2S2O3溶液 |
a |
8.0 |
8.0 |
8.0 |
8.0 |
|
0.2% 淀粉溶液 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
|
0.20 mol·L-1KNO3溶液 |
0 |
0 |
0 |
10.0 |
c |
|
0.20 mol·L-1(NH4)2SO4溶液 |
0 |
10.0 |
15.0 |
0 |
0 |
|
20 ℃时,反应时间Δt(s) |
32 |
67 |
130 |
66 |
135 |
|
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变,减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量,分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足;溶液混合后体积不变 |
(2)为了使反应充分进行,减少数据误差,实验过程中应该不断进行的操作是 。
(3)第①组实验的v(S2O82-)= mol·(L·s)-1。
(4)根据上表数据分析,可以得到的结论有(写出一条即可)
。
II.实验小组查资料得知,向含有Na2CO3的Na2S溶液中通入SO2,可以制备上述实验所需的Na2S2O3。反应如下:Na2CO3 + SO2= Na2SO3 + CO2;2Na2S + 3SO2 = 2Na2SO3 + 3S↓;
Na2SO3 + S= Na2S2O3。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na2S2O3。
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
① ;
② 。
(2)实验过程中,随着气体的通入,装置①中有气泡产生,还有大量黄色固体析出,继续通入气体,可以观察到的现象是 。
(3)反应结束后,从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3·5H2O晶体的主要操作包括: 。
实验室常用的几种气体发生装置如图A、B、C所示:
(1)实验室可以用B或C装置制取氨气,如果用C装置,通常使用的药品是。检查C装置气密性是否良好的操作方法是
。
若用B装置制取氨气,用化学方程式表示制取氨气的反应原理。
(2)若用KMnO4与浓盐酸反应制取氯气,应选用的气体发生装置是,用离子方程式表示制取氯气的反应原理。
(3)若用A装置与D装置相连制取收集X气体,则X可能是下列气体中的
①CO2②NO③Cl2④H2
其中在D装置中连接小烧杯的目的是。发生反应的离子方程式为。
(4)下图是某同学设计收集氨气的几种装置,其中可行的是
二氧化锰与浓盐酸混合加热得到氯气,下图是制取并探究Cl2化学性质的装置图。
(1)圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为。
(2)若要得到干燥纯净的气体,B、C中应分别盛放的试剂为、。
(3)E中若装有FeCl2溶液,反应的离子方程式为,E中若装有淀粉碘化钾溶液,能观察到的实验现象是。
(4)实验中发现:浓盐酸与MnO2混合加热生成氯气,稀盐酸与MnO2混合加热不生成氯气。针对上述现象某化学兴趣小组对“影响氯气生成的原因”进行了讨论,并设计了以下实验方案:
a.稀盐酸滴入MnO2中,然后通入HCl气体加热
b.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入NaCl固体加热
c.稀盐酸滴入MnO2中,然后加入浓硫酸加热
d.MnO2与NaCl的浓溶液混合加热
e.浓硫酸与NaCl固体、MnO2固体共热
①实验b的目的是
实验c的目的是
②实验现象:a、c、e有黄绿色气体生成,b、d没有黄绿色气体生成。由此得出影响氯气生成的原因是。
(1)有Fe2+、NO-3、Fe3+、NH+4、H+和H2O六种粒子,分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物。
①请写出该反应的离子方程式(不要求配平)。
②该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。
③产生2mol还原产物时转移电子的总数为。
(2)实验室配制0.5mol/L的NaCl溶液500mL,有以下仪器;
①烧杯②100mL量筒③1000mL容量瓶④500mL容量瓶⑤玻璃棒⑥托盘天平(带砝码)配制时,必须使用的仪器有(填序号),还缺少的仪器是实验两次用到玻璃棒,其作用分别是、。
(3)有一瓶澄清的溶液,可有含有大量的NO-3、Fe3+、NH+4、H+、K+、Mg2+、Al3+、SO2-4、Ba2+、CO2-3、Cl-、I-,现进行如下实验:
①测知溶液显酸性;
②取样加少量四氯化碳和数滴新制氯水,四氯化碳层溶液呈紫红色;
③另取样滴加稀NaOH溶液,使深液变为碱性,此过程中无沉淀生成;
④取少量上述碱性溶液,加Na2CO3溶液出现白色沉淀;
⑤将实验③中的碱性溶液加热,有气体放出,该气体
能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
由此可以推断:
溶液中肯定存在的离子有。
溶液中不能确定是否存在的离子有。
.用仪器A、B和胶管组成装置收集NO气体(①仪器A已经气密性检查;②除水外不能选用其他试剂)。
正确的操作步骤是_________________________________
某学习小组用下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为______________。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀酸中浸泡片刻,其目的是_________________________。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:①记录C的液面位置;②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称重;③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;④由A向B中滴加足量试剂;⑤检查气密性。上述操作的顺序是___________;(填序号)记录C的液面位置时,除视线平视外,还应_______________。
(4)B中发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为c g,则铝的相对原子质量为_______________。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将________(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)。