草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快。某学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设,并设计了一系列实验进行探究。
实验Ⅰ:在2支试管中分别加入5 mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入少量MnSO4固体再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液。记录溶液褪色时间,如表1:
试 管 |
未加MnSO4的试管 |
加有MnSO4的试管 |
褪色时间 |
30 s |
2 s |
[表1]
实验Ⅱ:另取2支试管分别加入5 mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入10滴稀硫酸,再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液。记录溶液褪色时间,如表2:
试 管 |
未滴加稀硫酸的试管 |
滴加了稀硫酸的试管 |
褪色时间 |
100 s |
90 s |
[表2]
实验Ⅲ:另取3支试管分别加入5 mL等浓度H2C2O4溶液,然后在试管中先分别加入10滴、1 mL、2 mL稀硫酸溶液,再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,然后置于温度为65℃的水浴中加热。记录溶液褪色时间,如表3:
试 管 |
滴入10滴稀硫酸的试管 |
加入1 mL稀硫酸的试管 |
加入2 mL稀硫酸的试管 |
褪色时间 |
70 s |
100 s |
120 s |
[表3]
(1)实验Ⅰ得出的结论是_____。
(2)比较实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论正确的是:_____。[来
①温度对该反应速率有影响
②硫酸对草酸和KMnO4溶液的反应有影响
③加入少量硫酸,可促进草酸和KMnO4溶液反应,而加入大量硫酸,反应速率比较小
④在酸性范围内,pH值越小对反应越有利[
(3)写出草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:____。实验室利用该反应标定未知浓度H2C2O4溶液,滴定终点的现象是:溶液颜色_____,且30 s不改变。滴定完成后仰视读取KMnO4溶液体积会导致测得H2C2O4溶液的浓度____(选填:偏大、偏小、无影响)。
(4)有同学根据查阅的资料提出KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:
上述实验中,实验_____可证明这个历程是可信的。
Ⅰ)纯净的过氧化钙(CaO2)难溶于水、乙醇,常温下较为稳定。CaO2·8H2O在0℃时稳定,加热至130℃时逐渐变为无水CaO2。在实验室可用钙盐制取CaO2·8H2O,再经脱水制得CaO2。其制备过程如下:
根据以上信息,回答下列问题:
⑴用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是_▲_;
⑵测定产品中CaO2的含量的实验步骤是(己知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-):
第一步:准确称取ag产品于锥形瓶中,加入适量蒸馏水和过量的bgKI品体,再滴入适量2mol·L-1的H2SO4溶液,充分反应:
第二步:向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液:
第三步:逐滴加入浓度为cmol·L-1的Na2S2O3溶液至反应完全,消耗Na2S2O3溶液VmL。
①第三步反应完全时的现象为 ▲ ;
②产品中CaO2的质量分数为 ▲ (用字母表示);
③某同学经实验测得产品中CaO2的质量分数偏高,造成偏高的原因是(测定过程中由操作产生的误差忽略不计,用离子方程式表示) ▲ 。
Ⅱ)硫酸铜是一种重要的化工原料,工业上常用硫酸为原料来制备硫酸铜。
⑴工业上生产硫酸过程中,焙烧硫铁矿时产生的废渣是一种二次资源。
①为了从废渣中磁选获得品位合格的铁精矿,高温下利用CO使弱磁性Fe2O3转化为强磁性Fe3O4。写出该反应的化学方程式_ ▲ _;实验发现:CO太多或太少都会导致磁铁矿产率降低,原因是 ▲ 。
②氯化焙烧工艺是将废渣用氯化钙水溶液调和、成球、高温焙烧,废渣中SiO2与CaCl2等在高温下反应放出HCl,HCl与金属氧化物等反应生成氯化物。反应生成的各金属氯化物以气态形式逸出,进而回收有色金属和回返氯化钙溶液。写出氯化焙烧工艺中生成HCl的化学方程式 ▲ 。
⑵测定硫酸铜品体中结品水含量的实验步骤为:
步骤1:准确称量一个洁净、干燥的坩埚;
步骤2:将一定量的硫酸铜晶体试样研细后,放入坩埚中称重
步骤3:将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
步骤4:将步骤3中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重:
步骤5: ▲ ;
步骤6:根据实验数据计算硫酸铜晶体试样中结晶水的质量分数。
请完成实验步骤5。
(3)已知硫酸铜晶体受热可以逐步失去结晶水,温度升高还可以分解生成铜的氧化物。取25.0gCuSO4·5H2O晶体均匀受热,缓慢升温至1200℃并恒温1小时,实验测得固体残留率(剩余固体的质量/原始固体质量)与温度的关系如下图所示:
在110℃时所得固体的成分为 ▲ ;在1200℃并恒温1小时,反应所得气态产物除去水后,物质的量为 ▲ 。(填字母)
A.0mol | B.0.1mol | C.0.125mol | D.大于0.125mol |
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某学习小组为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,设计了以下探究活动:
称取铁钉(碳素钢)6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液M并收集到气体N。
(1)该小组通过认真分析,认为M溶液中既含有Fe3+,也可能含有Fe2+。若确认溶液中有无Fe2+,应加入的试剂是___________(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.NaOH溶液 d.酸性KMnO4溶液
(2)取320 mL(标准状况)气体N通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经过____________ 、______________(填操作名称)、干燥后,得到固体2.33 g。气体N与溴水反应的化学方程式为_______________,计算推知气体N中SO2的体积分数为_______________。
(3)该小组通过对铁钉的成分和SO2体积分数的分析,认为气体N中还可能含有H2和另外一种气体Q。你认为Q应该是_____________,理由是________________(用化学方程式表示)。
(4)取一定量N,利用下列仪器设计一个能同时检验N中含有H2和气体Q的装置(夹持仪器、橡胶管和加热装置省略),仪器的连接顺序是_____________(填字母),其中A的作用是_____________,B中试剂X的化学式是_____________________。
现欲设计一个实验,验证红热的炭与浓硫酸发生反应所生成的各种产物。有一个同学按气体的流动方向设计了一个实验流程,其所使用的试剂次序可表示为:气体产物→无水硫酸铜→品红溶液→溴水→品红溶液→澄清石灰水
(1)②处的现象是: 。
(2)品红溶液使用了两次,第一次使用时的作用是
第二次使用时的作用是________________ _。
(3)④的作用是: 。
(4)二氧化硫也能使溴水褪色,表现了二氧化硫的 性。(“还原”、“漂白”)
反应的化学方程式为: 。
(5)根据 现象,可证明产物中一定有CO2气体
下图装置是模拟工业制硝酸中氨的催化氧化,回答下列问题:
(1)在受热的试管A中NH4HCO3发生反应的化学方程式为:____________________。
(2)被加热的铂丝处发生的化学方程式为_______________;铂丝的作用是_______。
(3)B中出现的现象为:___________________________________________________。
(4)烧杯C中发生的现象为________________________________________________。
(11分)某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图14-2所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6 C2H50H②有关有机物的沸点:
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点/℃ |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用是;若用同位素180示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示180位置的化学方程式:。
(2)球形干燥管C的作用是。若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示);反应结束后D中的现象是.
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出(填物质名称);再加入(此空从下列选项中选择,填编号),然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分,以得较纯净的乙酸乙酯。
A.五氧化二磷 | B.碱石灰 | C.无水硫酸钠 | D.生石灰 |