某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应,提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少?”的问题,并设计了如下方案进行实验:
实验试剂:18mol/L硫酸20mL,纯铜粉足量,足量2mol/LNaOH溶液
请根据实验回答问题:
(1)烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是: (填化学式),利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是: 。
(2)加热烧瓶20分钟,烧瓶中发生反应的化学方程式是: 。
待烧瓶中反应基本结束,撤去酒精灯,利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气,以确保烧瓶中的SO2气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的 (填仪器序号“a”或“b”)起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
(3)将充分反应后的烧杯取下,向其中加入足量的酸化的双氧水,再加入足量的BaCl2溶液,再进行___ _、 、 后称量硫酸钡的质量为13.98g,请计算能与铜反
应的硫酸的最低浓度是 。
(4)有的同学提出在上面(4)中可以不必加入酸化的双氧水,直接进行后面的实验,也能得到准确的数据,请结合你的理解分析是否需要加入双氧水及原因: ,
。
高锰酸钾是深紫色的针状晶体,是最常用的氧化剂之一,工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备高锰酸钾。下面是实验室制取高锰酸钾的过程:
①称取15g固体KOH和8g固体KClO3,导入坩埚内,混合均匀,小火加热,并用铁棒搅拌。待混合物熔融后,一面搅拌,一面将10gMnO2粉末分批加入。随着反应的进行,熔融物的粘度逐渐增大,此时用力搅拌,待反应物干涸后,再强热5~10min。
②待熔体冷却后,从坩埚内取出,放入250mL烧杯中,用80mL蒸馏水分批浸取,并不断搅拌,加热以促进其溶解。趁热减压过滤浸取液,即可得到墨绿色的K2MnO4溶液。
③将K2MnO4溶液倒入烧杯中,加热至60℃,按如图所示进行电解。阳极是光滑的镍片,卷成圆筒状,阴极为粗铁丝。接通直流电源,高锰酸钾在阳极析出沉于烧杯底部,溶液由墨绿色逐渐转为紫红色,电解1h后,停止通电,取出电极。在冷水中冷却电解液,使结晶完全,用玻璃砂布氏漏斗将晶体抽干,称重,计算产率。
回答下列问题:
(1)步骤①发生的反应方程式为______________________________
(2)步骤①中共熔时要选择__________坩埚(填“铁”、“陶瓷”或“石英”)。
(3)写出步骤③中发生的电极反应式:
阳极____________________________ 阴极________________________
(4)实验中用到抽滤操作,抽滤装置如下图所示,仪器B的名称是___________。抽滤完毕,吸滤瓶内的液体从_____________________倒出。步骤③抽滤时使用玻璃砂布氏漏斗的原因是_________________________________________________
过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂,常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组同学围绕着过氧化氢开展了调查研究与实验。
Ⅰ.调查
(1)通过查阅资料,发现过氧化氢的沸点为152.1℃,而相对分子质量相同的硫化氢的沸点为-60.4℃,造成两者沸点差异大的主要原因是;
(2)资料显示,过氧化氢制备目前最常用的是乙基蒽醌法,其主要过程可以用如图所示,写出此过程的总反应方程式是。
Ⅱ.不稳定性实验研究
(3)为了探究温度、催化剂等外界条件对H2O2的分解速率的影响,某兴趣小组同学设计了如下三组实验,部分实验数据已经填在下面表中。
实验编号 |
T/℃ |
H2O2初始浓度/ mol·L-1 |
FeCl3初始浓度/ mol·L-1 |
Ⅰ |
20 |
1.0 |
|
Ⅱ |
50 |
1.0 |
0 |
Ⅲ |
50 |
0.1 |
①实验Ⅰ、Ⅱ研究温度对分解速率的影响,则实验Ⅰ中FeCl3初始浓度应为mol·L-1,实验Ⅱ、Ⅲ研究催化剂对分解速率的影响,则实验Ⅲ中H2O2初始浓度应为mol·L-1。
②三组实验中分解速率最快的是(填编号)。
Ⅲ.过氧化氢含量的实验测定
兴趣小组同学用0.1000 mol·L-1酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中过氧化氢的含量,反应原理为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2
(4)滴定到达终点的现象是__________________________________________________。
(5)用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的 KMnO4标准溶液体积如下表所示:
第一次 |
第二次 |
第三次 |
第四次 |
|
体积(mL) |
17.10 |
18.10 |
18.00 |
17.90 |
计算试样中过氧化氢的浓度为mol·L-1。
(6)若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果(“偏高”或“偏低”或“不变”)。
(8分)某校化学兴趣小组,通过下列装置探究Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,设计如下的探究方案,请你参与并完成该探究方案。
(1)提出假设:Na2CO3或NaHCO3加热分解时可能有CO2生成。
(2)设计实验:①利用右图装置分别对一定量的Na2CO3和NaHCO3进行加热;②为了检验CO2的生成,试管B中应加入的物质是 (填“澄清的石灰水”或“NaOH溶液”)
(3)现象与结论:同学们发现只有在加热NaHCO3时,试管B中才有气泡产生且有 沉淀生成(填沉淀的颜色),说明Na2CO3和NaHCO3的热稳定性是:Na2CO3 NaHCO3(填“>”或“<”)。
(4)某同学在探究NaHCO3的热稳定性时,称取了8、4gNaHCO3,充分加热,请你计算理论上可产生CO2气体的体积为 L(标准状况)
(8分)根据下表左边的“实验操作”,从右边的“实验现象”中选择正确的字母代号,填入对应“答案”的空格中。
实验操作 |
答案 |
实验现象 |
(1)让一束光线通过Fe(OH)3胶体 |
A、呈蓝色 B、生成白色胶状沉淀 C、呈现光亮“通路” D、产生红褐色沉淀 |
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(2)向盛有FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液 |
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(3)向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水 |
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(4)向土豆片上滴加碘水 |
某同学在实验室进行以下实验,请将实验①②③的现象和离子反应方程式填入实验报告中。
编号 |
现象 |
离子方程式 |
① |
||
② |
||
③ |