某酸性工业废水中含有。光照下,草酸()能将其中的转化为。某课题组研究发现,少量铁明矾[]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)在25下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。
实验编号 |
初始 | 废水样品体积 | 草酸溶液体积 | 蒸馏水体积 |
① |
4 |
60 |
10 |
30 |
② |
5 |
60 |
10 |
30 |
③ |
5 |
60 |
测得实验①和②溶液中的浓度随时间变化关系如图所示。
(2)上述反应后草酸被氧化为(填化学式)。
(3)实验①和②的结果表明;实验①中时间段反应速率=(用代数式表示)。
(4)该课题组队铁明矾[]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:起催化作用;
假设二:;
假设三:;
……
(5)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。
(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有、、、等,溶液中的浓度可用仪器测定。)
实验方案(不要求写具体操作过程) |
预期实验结果和结论 |
(14分) 某兴趣小组同学在实验室用加热l-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如下装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤,回答下列问题:
(17)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。竖直冷凝管的作用是_____________________。
(18)①理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚、________________(填结构简式)、溴化氢、硫酸氢钠、水等。
②熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子、打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物。B、C中应盛放的试剂分别是__________;___________
③有同学通过某仪器鉴定所得产物中含有“-CH2CH2CH2CH3”,从而确定副产物中存在丁醚。该同学的观点___________(填“正确”或“错误”)原因是____________
_______________________________________。
(19)为了进一步分离、提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的有关数据如下:
请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
1–丁醇 |
– 89.5 |
117.3 |
1–溴丁烷 |
– 112.4 |
101.6 |
丁醚 |
– 95.3 |
142.4 |
1–丁烯 |
– 185.3 |
– 6.5 |
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
②插上带橡皮塞的温度计;
③______________________;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水从________处流入;
⑤迅速升高温度至____________℃收集所得馏分。
(20)若实验中所取1–丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g(浓H2SO4足量),蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g 1–溴丁烷,则1–溴丁烷的产率是____________。
(5分)《硫酸铜晶体里结晶水含量的测定》是中学化学中的一个重要实验,请回答下列该实验的相关问题。
(15)实验中能直接加热的仪器名称为____________;进行的称量操作至少为________次。
(16)下列操作会引起测定结果偏高的是__________________
A.加热时温度过高CuSO4发生分解 | B.加热后在空气中冷却再称量 |
C.加热过程中有晶体溅出 | D.晶体部分风化 |
某研究性学习小组用右图所示装置进行下列实验,请回答:
(1)若a中为浓H2SO4,b中为Na2SO3,c中为品
红溶液。先打开活塞K,从分液漏斗放出部分
溶液至烧瓶中,反应一段时间后,可观察到c
中的现象是 ,b中反应停止再关闭K,
向烧杯d中加入沸水,可观察到c中的现象是
;
(2)烧瓶中发生反应的化学方程式为 ;
(3)若实验室用上述装置制取氧气,则b中的试剂
为(填化学式) ,a中的试剂
是 ,反应的化学方程式为 。
为了测定Na2CO3与Na2SO3混合物中各组分的含量,取样品23.2g以下图所示装置(铁架台、铁夹等仪器未在图中画出)进行实验:
(1)将仪器连接好以后,必须进行的第一步操作是;
(2)装置B的作用是;
(3)已知装置C中装有品红溶液,其作用是;
(4)实验室中备有以下常用试剂:a.浓硫酸 b. 品红溶液 c. 酸性高锰酸钾溶液
d. 饱和碳酸氢钠溶液 e. 氢氧化钠溶液 f. 无水硫酸铜 g. 碱石灰
请将下列装置中应盛放的试剂的序号填在横线上:
B中应盛放,D中应盛放,F中应盛放;
(5)若装置E在实验完成时增重4.4g,则Na2CO3与Na2SO3的物质的量之比为。
请按要求分别设计一个简单易行的验证实验。
(1)验证钠和镁的金属性强弱;
(2)验证硫和氯的非金属性强弱。