某实验小组为研究草酸的制取和草酸的性质,进行如下实验。
实验I:制备草酸
实验室用硝酸氧化淀粉水解液制备草酸的装置如图所示(加热、搅拌和仪器固定装置均已略去),实验过程如下:
①将一定量的淀粉水解液加人三颈瓶中
②控制反应液温度在55〜600C条件下,边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸 (65%HNO3与98%H2S04的质量比为2 :1.5)溶液
③反应3h左右,冷却,抽滤后再重结晶得草酸晶体。
硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应:
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2↑+8NO↑+10H2O
3 H2C2O4+2HNO3→6CO2↑+2NO↑+4H2O
(1)检验淀粉是否水解完全所需用的试剂为________。
(2)实验中若混酸滴加过快,将导致草酸产率下降,其原因是________。
实验II:草酸晶体中结晶水测定
草酸晶体的化学式可表示为H2C2O4• xH2O,为测定x的值,进行下列实验:
①称取6.3g某草酸晶体配成100.0mL的水溶液。
②取25.00mL所配溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4,用浓度为0. 5mol/L的KMnO4溶液滴定,滴定终点时消耗KMnO4的体积为10.00mL。回答下列问题:
(3)写出上述反应的离子方程式________________。
(4)计算x=________。
(5)滴定时,常发现反应速率开始很慢,后来逐渐加快,可能的原因是________。
实验III:草酸不稳定性
查阅资料:草酸晶体(H2C2O4 •xH20),1000C开始失水,100.5℃左右分解产生H2O、CO和CO2。请用下图中提供的仪器及试剂,设计一个实验,证明草酸晶体分解得到的混合气中有H2O、CO和CO2 (加热装置和导管等在图中略去,部分装置可重复使用)。
回答下列问题:
(6)仪器装置按连接顺序为________。
(7)仪器B中无水硫酸铜的作用________。
(8)能证明混合气中含有CO的实验依据是________。
某课外兴趣小组欲测定某NaOH溶液的浓度,其操作步骤如下:
①将碱式滴定管用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗后,再注入待测溶液,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数;将锥形瓶用蒸馏水洗净后,用待测溶液润洗锥形瓶2~3次;从碱式滴定管中放出25.00mL待测溶液到锥形瓶中。
②将酸式滴定管用蒸馏水洗净后,立即向其中注入0.1000mol·L-1标准盐酸,调节滴定管的尖嘴部分充满溶液,并使液面处于“0”刻度以下的位置,记下读数。
③向锥形瓶中滴入酚酞作指示剂,进行滴定。滴定至终点,测得所耗盐酸的体积为V1mL。
④重复以上过程,但在滴定过程中向锥形瓶中加入5mL的蒸馏水,测得所耗盐酸的体积为V2mL。
试回答下列问题:
(1)滴定终点时的现象为锥形瓶中的溶液_________________________;
(2)该小组在步骤①中的错误是_______________,由此造成的测定结果__________(填“偏高”或“偏低”或“无影响”);
(3)如上图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为_______mL;
(4)根据下列数据:
测定次数 |
待测液体积/mL |
标准盐酸体积/mL |
|
滴定前读数/mL |
滴定后读数/mL |
||
第一次 |
25.00 |
0.40 |
20.38 |
第二次 |
25.00 |
4.00 |
24.02 |
计算得出待测烧碱溶液的物质的量浓度为_____________。
某小组欲探究Cl2与KI溶液的反应,设计实验装置如下图。
已知:I2在水中溶解度很小,在KI溶液中溶解度显著增大,I2(S) + I- I3-(aq)。
容器中盛放的试剂分别为:
A.MnO2
C.0.5000 mol/L的KI溶液
D.AgNO3溶液
E.NaOH溶液
F.浓盐酸
完成下列填空:
(1)仪器A的名称 ,B中的试剂是_________________。
(2)当D装置中出现 时,停止加热;E的作用是_______________。
(3)当氯气开始进入C时,C中看到的现象是____________________;不断向C中通入氯气,看到溶液颜色逐渐加深,后来出现深褐色沉淀,试运用平衡移动原理分析产生这些现象的原因___________________。
(4)持续不断地向C中通入氯气,看到C中液体逐渐澄清,最终呈无色。推测此时C中无色溶液里含碘物质的化学式_________________(此时溶液中只有一种含碘微粒)。
为确定含碘物质中碘元素的化合价,进行如下实验:
① 取反应后C中溶液5.00mL(均匀)于锥形瓶中,加入KI(过量)和足量稀硫酸。
②向上述锥形瓶中滴加淀粉指示剂,溶液变蓝,用0.6250 mol/L的Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去,耗Na2S2O3溶液24.00 mL。
已知: I2 + 2 S2O32-→ 2 I-+ S4O62-
计算:碘元素的化合价为_______________。
(5)欲检验某溶液中是否含有I-,可使用的试剂为氯水和淀粉溶液。合理的实验操作为_________________________________。
某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),按要求回答问题。
(1)写出装置A发生反应的离子方程式 。
若用含有0.2mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是
(2)①装置B中盛放的试剂名称为 ,现象是 。
②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是 。
③装置F的作用是 。
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在 与 之间(填装置字母序号),装置中应放入 (填写试剂或用品名称)。
某探究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定:催化剂的用量可选择0.5g、0g,酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.01mol·L﹣1、0.001mol·L﹣1,实验温度可选择298K、323K.每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL,H2C2O4溶液(0.1mol·L﹣1 )的用量均为2mL。
(1)该反应的离子方程式: 。
(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 |
T/K |
催化剂的用量/g |
KMnO4酸性溶液的浓度/mol·L﹣1 |
实验目的 |
① |
298 |
0.5 |
0.01 |
(Ⅰ )实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ )实验①和③探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ )实验①和 探究催化剂对该反应速率的影响 |
② |
||||
③ |
||||
④ |
(3)在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现,未加催化剂的情况下,刚开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。针对上述实验现象,同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快,从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是 。若用实验证明你的猜想.除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是 。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氧化锰 D.水
(4)可以利用酸性高锰酸钾测定某草酸钠(Na2C2O4)样品中草酸钠的质量分数,该小组称量2.68 g草酸钠样品溶于稀硫酸中,然后用0.2000 mol·L﹣1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应 )。
①滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否” ),当溶液 ,说明滴定达到终点。
②滴定时用 (填a或b )滴定管盛装KMnO4标准溶液。
③达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液,样品中草酸钠的质量分数为 。
某学校化学科研小组从文献资料上获得如下信息:NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解成Na2CO3、H2O和CO2。为了验证这一信息,该科研小组将一瓶在潮湿空气中久置的NaHCO3样品混合均匀后,进行如下实验:
(1)在一个质量为a g的蒸发皿中加入一些样品,称得总质量为b g。用酒精灯对其充分加热,冷却后称得其总质量为c g。残留在蒸发皿中的固体是(填化学式)___ ___。
(2)另称取相同质量的样品放入锥形瓶中,实验装置如右图所示。为了保证实验成功,所选用针筒的最大刻度值应大于或等于__ __(mL)。(设实验在标准状况下进行)
(3)打开活塞逐滴加入稀硫酸,至没有气泡产生为止。针筒中收集到气体折算成标准状况下的体积为V mL(滴入稀硫酸的体积及针筒活塞的内壁的摩擦力忽略不计)。该科研小组设称取的每份样品中的Na2CO3、NaHCO3的物质的量分别为x、y,且没有利用化学方程式进行计算,就列出了如下算式:x + y =" V" mL/22400 mL·mol—1,他们依据的原理是___ ___。根据相似原理,请完成下列算式:2x + y =___ ___由上述两算式,该科研小组通过计算,得出了样品中的Na2CO3、NaHCO3的质量分数。