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: 。
我校环保兴趣小组在处理污水样品时,需用质量分数为36.5%的浓盐酸、密度为1.19 g/cm3配制成250mL 0.1mol·L-1的盐酸溶液。
(1)在图所示仪器中,配制上述溶液不需要的是 (填右图相应仪器的序号); 除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是 ,其作用按使用的先后顺序分别是 和 。
(2)根据计算,下列量程或规格中,本实验量筒应使用的是_______;
A、10mL B、100mL C、250mL D、500mL
(3)在量取浓盐酸后,下列操作先后顺序是(用编号表示)
① 待稀释的盐酸温度与室温一致后,沿玻璃棒注入所选定规格的容量瓶中。
② 往容量瓶中小心加蒸馏水至液面接近环形刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管加蒸馏水,使凹液面最低处与瓶颈的环形刻度线相切。
③ 在盛盐酸的烧杯中注入适量蒸馏水,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀。
④ 用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶。
(4)在容量瓶的使用方法中,下列操作正确的是 。
A、使用容量瓶前检查它是否漏水
B、容量瓶用水洗净后,再用配好的稀HCl溶液润洗
C、配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加水至接近刻度线1~2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
D、配制溶液时,若试样是液体,用量筒取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加水至接近刻度线1 ~ 2cm处,用胶头滴管加蒸馏水至刻度线
E、盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀
(5)假设配制时其他操作均正确,只出现以下某一情况,试判断所配制的溶液浓度相比于要求的值(即0.1 mol/L)如何。(a、偏高;b、偏低;c、无影响,在下列横线上填相应序号)
①容量瓶中有少量蒸馏水
②烧杯和玻棒没有洗涤2-3次
③稀释浓HCl时,没有冷却就立即转移到容量瓶中
④配制的溶液装入洁净的但有少量蒸馏水的试剂瓶中
⑤若定容时俯视,所配溶液的物质的量浓度
现有下列仪器:
(1)海水蒸馏是由海水获得淡水的常用方法之一,在实验室里组成一套蒸馏装置肯定需要上述仪器中的一部分,按照实验仪器从下到上、从左到右的顺序,依次是________________(填序号);仪器⑤的冷凝水应从______________口进入(填“a”或“b”)。
(2)海带等藻类物质经过处理后,可以得到碘水,欲从碘水中提取碘,需要上述仪器中的____________(填序号),该仪器名称为______________。
右图所示装置有多种用途,请回答下列问题:
(1)洗气:除去CO中的水蒸气,装置内应盛放 ;
(2)检验:证明CO中混有CO2,装置内应盛放 ;
(3)集气:若用排空气法收集比空气轻的气体时,气体应从装置的 端通入(填“A” 或“B”,下同);若收集比空气重的气体,则气体从 端通入。若用排水法收集O2时,瓶内应先装满水,气体从 端通入。
(4)贮气:若要用水将装置中的氧气排出进行实验时,水应从 端通入。
(5)量气:若要测定实验室制得的少量O2的体积,则应在瓶内先装满水,再将O2从 端通入。
重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂,工业上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3)为原料生产。实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下,涉及的主要反应是:FeO·Cr2O3 + 24NaOH + 7KClO3 = 12Na2CrO4 + 3Fe2O3 + 7KCl + 12H2O。
试回答下列问题:
(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出二氧化硅、氧化铝分别与碳酸钠反应的化学方程式:______________、________________。
(2)NaFeO2能强烈水解,在操作②中生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式: 。
简述检验溶液中是否存在Fe3 +的方法是: 。
(3)操作③的目的是什么,用简要的文字和化学方程式说明: 。
(4)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式: 。
(5)铬(Cr)与铝的性质相似,试写出Cr(OH)3 溶于NaOH溶液所发生反应的离子反应方程式: 。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得。
已知:①Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在;
②硫代硫酸钠与碘反应的离子方程式为:2S2O32-+I2 → S4O62- + 2I- 。
(Ⅰ)制备Na2S2O3·5H2O
①打开K1,关闭K2,向放有铜片的圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热。圆底烧瓶中发生反应的化学方程式 。
②C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。C中碳酸钠的作用是 。D中可能发生的离子反应方程式为: 。“停止C中的反应”的操作是 。
③过滤C中的混合液。将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
④装置B中盛放的试剂是(填化学式) 溶液,其作用是 。
(Ⅱ)用I2的标准溶液测定产品的纯度
取5.5g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050mol/L I2的标准溶液进行滴定,相关数据记录如下表所示。
编号 |
1 |
2 |
3 |
溶液的体积/mL |
10.00 |
10.00 |
10.00 |
消耗I2标准溶液的体积/mL |
19.95 |
17.10 |
20.05 |
滴定时,达到滴定终点的现象是 。
Na2S2O3·5H2O在产品中的质量分数是 (用百分数表示,且保留1位小数)。