某化学兴趣小组拟采用下图所示装置电解饱和氯化钠溶液制备H2,通过H2还原氧化铜测定Cu的相对原子质量Ar(Cu),同时检验Cl2的氧化性(图中夹持和加热仪器已略去)。
(1)直流电源中的X极为 极(填“正”、“负”、“阴”或“阳”);写出甲装置U形管中反应的离子方程式: ;实验开始后,用铁棒作电极的一侧的实验现象是 。
(2)为完成上述实验,正确的链接顺序为:a连 ,b连 (填写连接的字母)。
(3)装置乙中的G瓶内溶液可能为 (填字母)。
A.淀粉KI溶液 | B.NaOH溶液 | C.Na2S溶液 | D.Na2SO3溶液 |
H瓶内的反应的离子方程式为: 。
(4)在对硬质玻璃试管里的氧化铜粉末加热前需要进行的操作为: 。
(5)装置丙中N瓶内盛放的试剂为 ,作用是 。
(6)为了测定Cu的相对原子质量,某同学通过实验测得如一下数据:
I.氧化铜样品质量为m1g
Ⅱ.反应后硬质玻璃管中剩余固体质量为m2g
Ⅲ.反应前后U形管及其固体质量差为m3g
Ⅳ.反应前后瓶及其液体质量差为m4g
①请选择理论上误差最小的一组数据计算Ar(Cu),Ar(Cu)= 。
②如果选用其它数据进行计算,会导致Ar(Cu) (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是 。
(16分)Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
[实验设计] 控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298 K或313 K(其余实验条件见下表),设计如下对比实验:
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)
实验编号 |
实验目的 |
T/K |
pH |
c/10-3 mol·L-1 |
|
H2O2 |
Fe2+ |
||||
① |
为以下实验作参照 |
298 |
3 |
6.0 |
0.30 |
② |
探究温度对降解反应速率的影响 |
3 |
|||
③ |
298 |
10 |
6.0 |
0.30 |
[数据处理] 实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如上图
(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应50~150 s内的反应速率:v(p-CP)=_______mol·L-1·s-1;
[解释与结论]
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但后续研究表明:温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:_____________;
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,反应 (填“能”或“不能”)进行;
[思考与交流]
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法: 。
(18分)下图为两套实验装置。
(1)写出下列仪器的名称:
① ;② 。
(2)仪器①~④中,使用时必须检查是否漏水的有 。(填序号)
(3)若利用装置I制取蒸馏水,还缺少的仪器是 ,将仪器补充完整后进行实验,冷却水从 口进。
(4)现需配制1.0 mol·L-1的NaOH溶液240mL,其中装置II是某同学配制此溶液时转移操作的示意图,图中有两处错误分别是 、 。
(5)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量②计算③溶解④倒转摇匀⑤转移⑥洗涤⑦定容⑧冷却
其正确的操作顺序为_____________________。
(6)某同学欲称量一定量的NaOH固体,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图。烧杯的实际质量为_________g,该同学应称量_________g NaOH。
(7)在配制过程中,如果其他操作都是正确的,下列操作会引起浓度偏高的是__________。
①没有洗涤烧杯和玻璃棒
②转移溶液时不慎有少量溶液洒到容量瓶外面
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤定容摇匀后发现溶液体积低于刻度线,再补加少量蒸馏水至刻度线
某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有大、小两个烧杯、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃搅拌棒、0.5 mol·L-1盐酸、0.55 mol·L-1NaOH溶液,实验尚缺少的玻璃用品是 、 。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒? (填“能”或“否”),其原因是 。
(3)他们记录的实验数据如下:
实验用品 |
溶液温度 |
中和热 |
|||
t1 |
t2 |
ΔH |
|||
① |
50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 |
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 |
20 ℃ |
23.3 ℃ |
|
② |
50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液 |
50 mL 0.5 mol·L-1 HCl溶液 |
20 ℃ |
23.5 ℃ |
已知:Q=cm(t2-t1),反应后溶液的比热容c为4.18 kJ·℃-1·kg-1,各物质的密度均为1 g·cm-3。根据该实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响,若用冰醋酸代替HCl做实验,对测定结果 (填“有”或“无”)影响。
工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解).
(1)实验原理:①Al4C3与硫酸反应可生成CH4.②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气,请写出AlN与过量NaOH溶液反应的化学方程式_____________________________。
(2)实验装置(如图所示):
(3)实验过程:
①连接实验装置,检验装置的气密性.称得D装置的质量为yg,滴定管的读数为amL。
②称取xgAlN样品置于装置B瓶中;塞好胶塞,关闭活塞K2、K3,打开活塞K1,通过分液漏斗加入稀硫酸,与装置B瓶内物质充分反应。
③待反应进行完全后,关闭活塞___________,打开活塞____________,通过分液漏斗加入过量________(填化学式),与装置B瓶内物质充分反应。
④_____________(填入该步应进行的操作)。
⑤记录滴定管的读数为bmL,称得D装置的质量为zg。
(4)数据分析:(已知:该实验条件下的气体摩尔体积为Vm L•mol-1)
①Al4C3的质量分数为___________。
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③AlN的质量分数为_______________。
Mg能在NO2中燃烧,产物为Mg3N2、MgO和N2。某科学小组通过实验验证反应产物并探究产物的比例关系。资料信息:2NO2+2NaOH=NaNO3 + NaNO2 + H2O,Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2↓+ 2NH3↑。限用如下装置实验(夹持装置省略,部分仪器可重复使用)
(1)装置连接的顺序为 (填字母序号);
(2)连接好仪器,装入药品前检验装置气密性的方法是________________;
(3)装置A中盛装的干燥剂是 ;装置F的作用____;
(4)验证产物中存在Mg3N2的具体实验操作为 .确定产物中有N。生成的实验现象为 ;
(5)已知装置E中初始加入Mg粉质量为13.2 g,在足量的NO2中充分燃烧,实验结束后,硬质玻璃管冷却至室温、称量,测得硬质玻璃管中剩余固体的质量为21.0 g,产生N2的体积为1120 mL(标准状况)。写出玻璃管中发生反应的化学方程式:_ _。