高锰酸钾是一种重要的化学试剂,其溶液不很稳定,在酸性条件下会分解生成二氧化锰和氧气,在中性或弱碱性溶液中分解速度很慢,见光分解速度加快。
(1)酸性条件下高锰酸钾溶液分解的离子方程式 。
(2)请配平高锰酸钾溶液与草酸钠Na2C2O4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:
______MnO4— +______C2O42—+______H+=______Mn2++______CO2↑+____________
(3)某学习小组为了探究高锰酸钾溶液和草酸钠溶液的反应过程,将高锰酸钾溶液逐滴地滴入一定体积的酸性草酸钠溶液中(温度相同,并不断振荡时),记录的现象如下表:
滴入高锰酸钾溶液的次序(每滴溶液的体积相同) |
高锰酸钾溶液紫色褪去的时间 |
先滴入第1滴 |
1min |
褪色后再滴入第2滴 |
15s |
褪色后再滴入第3滴 |
3s |
褪色后再滴入第4滴 |
1s |
请分析高锰酸钾溶液褪色时间变化的原因 。
(4)该学习小组在获取了上述经验和结论以后,用稳定的物质草酸钠Na2C2O4(相对分子质量134.0)来标定高锰酸钾溶液的浓度。他们准确称取1.340g纯净的草酸钠配成250mL溶液,每次准确量取25.00mL溶液酸化后用KMnO4溶液滴定。
①高锰酸钾溶液应装在 (填下图中的仪器编号)。
②为了防止高锰酸钾在酸性条件下分解而造成误差,滴定时应注意的是 。
③若在实验过程中存在下列操作,其中会使所测KMnO4浓度偏低的是 。
A.未润洗盛放KMnO4的滴定管
B.滴定前尖嘴部分无气泡,滴定终点时出现气泡
C.定容时,俯视刻度线
D.锥形瓶用水洗之后未用待测液润洗
④当溶液呈微红色且半分钟内不褪色,消耗KMnO4溶液20.00mL(多次测定的平均值),则KMnO4溶液的浓度为 。
(14分)某探究小组的同学设计实验探究铁与水蒸气的反应,并探究反应后生成物的一系列性质。
(1)右图为铁与水蒸气反应的实验装置,实验前应先进行的操作是________________
__________________。
(2)图I为产生水蒸气的装置,图II为铁与水蒸气反应的装置,写出硬质玻璃管B内所发生反应的化学方程式______________________________________。
(3)为了验证硬质玻璃管B中反应后的气体产物是H2,还需从下图中选择必要的仪器和药品,设计出一套装置,其连接顺序为:a连_______,_______连_______,_______连________。(填下列装置的接口字母)
(4)反应后,将图II装置中硬质玻璃管B内的全部固体置于试管中,加入60mL1mol/L的稀盐酸,固体恰好完全溶解,再滴加KSCN溶液,发现溶液不显血红色,写出此过程中所有可能发生反应的离子方程式____________、_________________________、________________________。反应前硬质玻璃管B中加入Fe粉的质量为__________g.
Na2SO3固体在实验室中长期保存易变质。
(1)实验室中欲检验Na2SO3固体样品是否已经变质,最简单的方法为。
(2)选用以下装置和药品,通过测定生成SO2的质量,可计算m1 gNa2SO3固体样品的纯度。
反应原理:H2SO4(浓)+Na2SO3Na2SO4+SO2↑+H2O
供选用的药品:①浓硫酸②浓硝酸③碱石灰④氮气
供选用的装置如下(同一装置可重复选用),将所选仪器按连接顺序从左至右依次填入下表,并填入仪器中对应所加的试剂(不用填A装置中的药品;根据需要填写,可不填满)。
实验装置(填字母) |
D |
C |
|||||
装置中所盛药品(填序号) |
④ |
(3)实验结束后,若测得A装置质量减少了m2 g,B装置增重了m3 g,上表中已知的C装置增重了m4 g,则该Na2SO3固体样品的纯度为。
为证明Fe3+具有较强的氧化性,甲同学做了如下实验:将Cu片放入Fe(NO3)3溶液中,观察到Cu片逐渐溶解,溶液由黄色变为蓝绿色,由此甲同学得到Fe3+具有较强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法:“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性条件下NO3-也能氧
化Cu”,并设计实验进行探究。
已知:
水解反应 |
平衡常数(K) |
Fe3+ + 3H2O ![]() |
7.9 × 10-4 |
Fe2+ + 2H2O ![]() |
3.2 × 10-10 |
Cu2+ + 2H2O ![]() |
3.2 × 10-7 |
请回答:
(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为。
(2)请利用所提供的试剂,帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂:0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸(0.5~5.0)、稀硝酸
方案:
(3)丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案,并在实验过程中用pH计监测溶液pH
的变化,实验记录如下。
实验内容 |
实验现象 |
甲同学的实验方案 |
溶液逐渐变成蓝绿色, pH略有上升 |
乙同学的实验方案 |
无明显现象,pH没有明显变化。 |
①根据实验现象写出发生反应的离子方程式:。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是
(4)请你设计更简便可行的实验方案,帮助甲同学达到实验目的:
实验室有NH4HCO3和NaHSO3的干燥粉状混合物,某化学兴趣小组测定其中NH4HCO3的含量。小组的同学设计用在混合物中加酸的实验方法来测定其中NH4HCO3的质量分数。(SO2与酸性KMnO4的反应原理:SO2+MnO4-+H+-->SO42-+Mn2++H2O )
回答以下问题:
(1)化学小组主要选用了下列药品和仪器进行实验(图中每种仪器装置只选用了一次,铁架台等固定仪器未画出)
请按气流由左向右的方向,仪器连接顺序是(填仪器的接口字母a、b...)
A→→→→→ f →g →→
(2)实验开始,混合物加酸前,A装置需要鼓入空气,作用是;加酸后A装置再次鼓入空气的作用是。
(3)E装置的作用是:。
(4)实验中,若D瓶中溶液褪色,则测定结果可能会偏,为了确保实验中D瓶溶液不褪色,若取样品的质量为m g,实验前 E中所装 a mol·L-1的KMnO4溶液体积(V)不少于_____________mL;
(5)若混合物样品质量为13.1 g,充分作用后碱石灰增重4.4 g,则混合物中NH4HCO3的质量分数为。
(6)从定量测定的准确性考虑,该套装置还应作进一步的改进是
_______________________________________。
某学生设计氨催化氧化实验(在催化剂存在时氨被氧气氧化生成NO和H2O),并将制得的NO进一步氧化为NO2,再用水吸收NO2并检验HNO3的生成。
可供选择的固体药品有:NH4Cl、Ca(OH)2、KClO3、MnO2、CaO
可供选择的液体药品有:浓氨水、过氧化氢、浓盐酸、水
可供选择的仪器有:如图
另有铁架台、铁夹、铁圈、乳胶管若干,可供选择。设计实验时,A和B两个制气装置允许使用两次,其余装置只能使用一次。
(1)氨氧化制NO的化学反应为_______________,该反应应在装置____中进行。
(2)为快速制NH3和O2,制取NH3的装置最好选择_______,其化学反应方程式为______________;制取O2的装置最好选择_______,其化学反应方程式为_____________________。
(3)各仪器按气流方向连接的正确顺序为A、B→G→→ →C → E→[按装置先后顺序排列]
(4)如果实验前需收集一试管的氨气,如何采用一种简易方法检验试管中氨气是否集满(简述操作、现象和结论)
(5)装置C的作用是___________________。
(6)若经充分反应,从H中排出的气体对大气不会造成污染。装置E的使用方法是将E倒置,⑦为进气口,⑧为出气口,⑧插入H装置中.H中溶液变红,其原因是(用化学方程式表示)______________________。