某学习研究小组根据金属锌、铝、铁分别与稀盐酸反应的相对速率,探究金属锌、铝、铁的金属活动性。
[实验设计]
为了达到实验目的.必须控制实验条件。你认为控制的实验条件是(可填满也可不填满
(1) ;(2) ;
(3) ;(4) 。
[实验探究]
该学习研究小组在上述实验条件相同的情况下,进行三组实验:各量取50mL稀盐酸于小烧杯中,分别同时加入足量的三种表面无氧化膜的金属片,用pH计测定溶液的pH并将信息传输到电脑,电脑动态地绘制出溶液中c(H+)随时间t的变化曲线(反应过程中溶液的体积没有变化)。下图是反应到t1s时电脑记录的曲线:
[交流与表达]
根据上述c(H+)随时间t的变化曲线回答下列问题:
(1)表示金属活动性最弱的金属与H+反应的变化曲线是 (填“a”、“b”或“c”编号)。
(2)在同一时间内,表示不同反应的反应速率可以有:同温同压下放出氢气的体积V(H2);溶液中H+浓度的减少△c(H+);固体减少的量△m或△n。在0一t1s之间,设A1和Zn分别与盐酸反应的速率为v(Al)和v(Zn):
A若以溶液中c(H+)减少来表示不同反应的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值为 ;
B若以固体质量的减轻来表示不同反应的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值为 ;
C若以固体物质的量减少来表示不同反应的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值为 。
(16分)某化学兴趣小组欲设计使用如下装置验证:铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生。(假设气体体积均为标准状况,导气管中气体体积忽略不计,且忽略反应中的溶液体积变化)
试回答下列问题:
(1)将铜粉分散在石棉绒中的原因是________________________________;
(2)在铜和浓硝酸反应前,挤压打气球,经A、B、C反应后,进入D中的气体是___(填化学式),通入该气体的目的是____________________;进行此步操作时应关闭_________,打开_________ (填k1、k2或k3);
(3)若C装置的硬质玻璃管中出现堵塞,则B中可能出现的现象是___________________;
(4)关闭k1、k2,打开k3,由分液漏斗向D中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后,再通过分液漏斗向D中加入CCl4至满。则D中一定发生反应的离子方程式为:_________;
(5)若E中出现倒吸,可采取的应急操作是_________________________;
(6)从E装置所得溶液中取出25.00mL,加两滴酚酞,用0.1000 mol/L的NaOH溶液滴定,当滴定完成后消耗NaOH溶液18.00mL,若实验测得F装置所收集到的气体体积为139.00 mL,则铜和一定量的浓硝酸反应______ (填“有”或“无”)NO生成。
(12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 |
|
(2)向盛有FeCl3溶液的试管中加入NaOH溶液 |
||
(3)向Al2(SO4)3溶液中滴加氨水 |
||
(4)向土豆片上滴加碘水 |
(10分)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是________。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol电子生成X,则X的化学式为__________。
(3)根据上述反应可推知__________(填序号)。
a.氧化性:KBrO3>H3AsO4
b.氧化性:H3AsO4>HBrO3
c.还原性:AsH3>X
d.还原性:X>AsH3
(4)将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中,并标出电子转移的方向和数目(用单线桥法)。
+
(12分)某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色。
(1)提出问题:Fe3+、Br2哪一个的氧化性更强?
(2)猜想
①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含________(填化学式,下同)所致。
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+,故上述实验现象是发生化学反应所致,则溶液呈黄色是含__________所致。
(3)设计实验并验证
丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点确实是正确的。供选用的试剂:
a.酚酞试液b.CCl4 c.无水酒精d.KSCN溶液
请你在下列表格中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到的现象。(试剂填序号)
选用试剂 |
实验现象 |
|
方案1 |
||
方案2 |
(4)应用与拓展
①在足量的稀氯化亚铁溶液中加入1~2滴溴水,溶液呈黄色,所发生的离子反应方程式为
_______________________________________________________________________。
②在100 mL FeBr2溶液中通入2.24 L Cl2(标准状况),溶液中有1/3的Br-被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为_____________________。
(共7分)欲配制 250 mL0.1 mol·L-1的NaOH溶液,回答下列问题:
(1)写出图4-1仪器的名称,使用此仪器前要检查它是否。
(2)用托盘天平称取NaOH固体的质量g。
(3)转移溶液时,应将已冷却的NaOH溶液沿注入右图所示的仪器中。
(4)若称量前NaOH已部分潮解,则配制的溶液的浓度(偏大或偏小)。
(5)在配制该NaOH溶液时必须用到的实验仪器是(填序号)。
①500mL的量筒 ②烧杯 ③托盘天平 ④250mL的容量瓶 ⑤玻璃棒
⑥1000mL的容量瓶 ⑦胶头滴管 ⑧250mL的量筒