硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,该气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种.某化学课外活动小组通过设计一探究性实验,测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如右图所示:
【提出假设】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含_________一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有____________________二种;
Ⅲ.所得气体的成分可能含有SO2、SO3、O2三种。
【实验探究】实验操作过程(略)已知实验结束时,硫酸铜完全分解。
(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为①⑨⑩______________(填序号、仪器不重复使用)。
(2)实验过程中,仪器F的作用是 。
【验证假设,分析推理】
(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同.数据如下:
实验 小组 |
称取无水CuSO4的质量/g |
仪器C增加的质量/g |
量筒中水的体积折算标准状况下气体的体积/mL |
① |
6.4 |
2.56 |
224 |
② |
6.4 |
2.56 |
448 |
请通过计算,推断出第②小组CuSO4分解的化学反应方程式: 。
若将①小组CuSO4分解时所得气体在一定条件下反应并达到平衡,恢复到反应前的温度和压强时,测得密度是反应前的,其平衡常数表达式为 最终所得气体的平均相对分子质量为__________(保留一位小数)
“碘钟”实验中,3I-+S2O82-=I3-+ 2SO42-的反应速率可以用I3-与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量,t越小,反应速率越大。某探究性学习小组在20℃进行实验,得到的数据如下表:
实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
c(I-)/mol·L-1 |
0.040 |
0.080 |
0.080 |
0.160 |
0.120 |
c(S2O82-)/mol·L-1 |
0.040 |
0.040 |
0.080 |
0.020 |
0.040 |
t /s |
88.0 |
44.0 |
22.0 |
44.0 |
t1 |
回答下列问题:
(1)该实验的目的是。
(2)显色时间t1=。
(3)温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律,若在40℃下进行编号③对应浓度的实验,显色时间t2的范围为(填字母)。
A.<22.0s B.22.0~44.0s C.>44.0s D.数据不足,无法判断
(4)通过分析比较上表数据,得到的结论是。
影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 |
反应快慢: Mg>Fe>Cu |
反应物的性质越活泼, 反应速率越快。 |
(1)该同学的实验目的是;
要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用下图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品可以是(从题中所给药品中挑选);
实验二:
已知: 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,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,你的猜想还可能是_______________的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.氯化锰 D.水
用一定浓度的稀盐酸与稀NaOH溶液在左下图所示的装置中进行中和反应,通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热。已知强酸与强碱的中和热为57.3KJ/mol,水的比热容为4.2J/(g·℃),有关热量与比热容的计算公式:Q=m×c×△t(Q为热量,m为物质的质量,c为比热容,△t物质温度的变化值)
回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是:
(2)将V1 mL 1.0 mol/L HCl溶液和V2 mL未知浓度的NaOH溶液混合均匀后测量并记录溶液温度,实验结果如图所示(实验中始终保持V1+V2=50 mL)。
下列叙述正确的是
A.做该实验时环境温度为22 ℃ | B.该实验表明化学能可以转化为热能 |
C.NaOH溶液的浓度约是1.00 mol/L | D.该实验表明有水生成的反应都是放热反应 |
(3)V1=30mL时HCl和NaOH恰好反应,根据题中所给数据算出的温度变化值约为
(保留整数,计算时可将稀溶液的密度及比热容看成与水近似相同,且溶液混合时体积变化忽略不计);而根据上图的温度变化可读出温度变化值约7 ℃;两者相比所测结果偏低,造成如此现象的原因有:
为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某小组进行了以下探究活动:
【探究一】称取铁钉(碳素钢)12.0 g放入30.0 mL浓硫酸中,加热充分反应后得到溶液X,并收集到气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中是否含有Fe2+,应选择加入的试剂为________(选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
(2)乙同学取672mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为___________。
【探究二】分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含有H2和CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)写出产生CO2的化学方程式______________________________________
(4)装置A中试剂的作用是_____________________装置G的作用是
(5)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象___________________________。
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是_________________________。
(6分) A是一种白色晶体,它与浓氢氧化钠溶液共热,放出无色气体B。用圆底烧瓶收集干燥的B。按下图装置仪器,挤压滴管的胶头时,可以得到蓝色喷泉;A与浓硫酸反应,放出无色气体C,C在空气中能形成白雾。用圆底烧瓶收集干燥的C,仍按下图装置仪器,挤压滴管的胶头时,可以得到红色喷泉。
(1)A的化学式是
(2)可用于除去B中水分的干燥剂是收集气体B的方法是
(3)A与浓氢氧化钠溶液共热生成B的化学方程式