中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从上图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是_________ _,除此之外,装置中的一个明显错误是 。
(2)为保证该实验成功该同学采取了许多措施,如图的碎纸条的作用在于________ ___。
(3)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1 NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”、“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热 填“相等”“不相等”)
(4)倒入NaOH溶液的正确操作是:________。 (从下列选出)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次迅速倒入
(5)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是:________。 (从下列选出)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动
(6)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 |
起始温度t1℃ |
终止温度t2/℃ |
温度差平均值 (t2-t1)/℃ |
||
H2SO4 |
NaOH |
平均值 |
|||
1 |
26.2 |
26.0 |
26.1 |
29.5 |
|
2 |
27.0 |
27.4 |
27.2 |
32.3 |
|
3 |
25.9 |
25.9 |
25.9 |
29.2 |
|
4 |
26.4 |
26.2 |
26.3 |
29.8 |
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH=______ ____ ( 取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)____ ____。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
污鸡净的主要成分是KMnO4和H2C2O4,可用于洗涤有霉斑的衣物。某小组同学拟探究H2C2O4浓度对反应速率的影响。
实验仪器
I.实验原理
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
II.实验设计
(1)【方案一】测量气体产物:在相同温度下,利用下图装置,测定不同浓度H2C2O4溶液与KMnO4反应产生相同体积CO2所需的时间(忽略CO2溶解性的影响)。下图方框中应选择(填编号)仪器组装量气装置,限选以下仪器:
①广口瓶、②双孔塞、③水槽、④橡胶管、⑤导管、⑥量筒、⑦秒表。
(2)【方案二】观察反应现象:在其它相同条件下,测定不同浓度H2C2O4溶液与等体积等浓度KMnO4溶液混合后,溶液褪色所需的时间。拟定实验数据:
实验序号 |
温度/℃ |
各物质的体积 / mL |
反应时间 |
|||
H2O |
3 mol/L稀硫酸 |
0.1mol/L KMnO4溶液 |
0.6 mol/LH2C2O4溶液 |
|||
1 |
25 |
3.0 |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
t1 |
2 |
25 |
① |
2.0 |
4.0 |
4.0 |
t2 |
3 |
② |
7.0 |
2.0 |
4.0 |
2.0 |
t3 |
表中①、②处的数据分别是、。
III.讨论与交流
(3)小组同学在处理一系列的实验数据时,发现速率(v)-时间(t)曲线如下图所示。他们认为:0~t时间内,速率变快的可能原因是。
(4)实验室常用KMnO4标准溶液滴定某浓度草酸。KMnO4溶液置于(填仪器名称)中,判断到达滴定终点的现象是。若滴开始时,滴定管中有气泡,滴定结束时气泡消失,则测定结果(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
实验题:
某实验小组拟验证CO2与Na2O2反应的产物,现设计以下实验装置进行实验:
(1)写出装置A中反应的化学方程式__________________________________;
写出装置B中反应的化学方程式__________________________________。
(2)拟用装置D收集气体产物,请在方框中将装置补充完整。
(3)产物检验:
①检验气体产物的方法:________________________________________;
检验固体产物的方法:从B装置中取少量固体,溶于水配成溶液,____________________________________________________________。
(4)有同学认为该实验装置存在明显缺陷,你认为该缺陷是什么____________。
某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72-转化为Cr3+。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]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°C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pH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pH |
废水样品体积/mL |
草酸溶液体积/mL |
蒸馏水体积/mL |
① |
4 |
B= |
10 |
30 |
② |
5 |
60 |
10 |
d= |
③ |
a= |
60 |
c= |
20 |
测得实验①和②溶液中的Cr2O72-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_______________________________;
(4)该课题组对铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]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:Fe2+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K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。(溶液中Cr2O72-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 |
取_______________________________代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验 |
反应进行相同时间后, 若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一成立; 若溶液中的Cr2O72-浓度____________________________则假设一不成立; |
(6)铁明矾长期存放,其中的亚铁离子可能会变质。为测定铁明矾中亚铁离子的质量分数。取5.6g铁明矾晶体,将其配制为100ml的溶液,取出20ml置于锥形瓶中。用0.01mol/L的标准KMnO4溶液进行滴定(还原产物为Mn2+),平行做4组实验,得出如下表数值。
组数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
消耗V(KMnO4)/ml |
20.04 |
20.00 |
18.90 |
19.96 |
请计算铁明矾中亚铁离子的质量分数:。若滴定结束后读数时仰视,测定结果(填“偏大”“不影响”或“偏小”)
Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水。在中性或碱性环境中稳定。
I.制备Na2S2O3•5H2O反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)
实验步骤:
①称取15g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80ml蒸馏水。另取5g研细的硫粉,用3ml乙醇润湿,加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示,部分加持装置略去),水浴加热,微沸60分钟。
③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3•5H2O,经过滤,洗涤,干燥,得到产品。
回答问题:
(1)仪器a的名称是,其作用是。
(2)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是,检验是否存在该杂质的方法是。
(3)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子方程式表示其原因:。
II.测定产品纯度
准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000 mol•L‾1碘的标准溶液滴定,滴定至终点时,消耗标准溶液的体积为18.10 mL。
反应原理为:2S2O32‾+I2=S4O62-+2I‾
(4)滴定至终点时,溶液颜色的变化:。
(5)产品的纯度为(设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M)。
III.Na2S2O3的应用
(6)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42‾,常用作脱氧剂,该反应的离子方程式为。
下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白:
(1)写出木炭粉与浓硫酸反应的化学方程式;
(2)如果按装置中三部分仪器的连接顺序进行实验。
i.装置①出现现象说明有生成;
ii.装置②中前一瓶品红溶液褪色,说明有生成;
iii.能检验出最后一种产物的现象是;
(3)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是;不能确定的物质是;
(4)若将①、②、③装置拆除,替换装置④进行实验。
装置④中溶液颜色变浅绿色, 其反应的离子方程式是 ;
反应后往④中溶液加入氯化钡溶液,反应的离子方程式是;
(5)若④中的氯化铁溶液含有少量的亚铁离子,为检验少量亚铁离子的存在,可选用的试剂是 。
A.KSCN溶液 | B.稀盐酸 | C.KMnO4溶液 | D.NaOH溶液 |