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 |
|
10 |
30 |
② |
5 |
60 |
10 |
|
③ |
|
60 |
|
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)实验①和②的结果表明_______________________________;
(3)该课题组队铁明矾[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: ;……
(4)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; |
(16分)实验室需要0.1 mol·L-1NaOH溶液450 mL和0.5 mol·L-1硫酸溶液500 mL。根据这两种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)如图所示的仪器中配制溶液肯定不需要的是____________(填序号),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是________(填仪器名称)。
(2)下列是通过使用质量分数为98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸来配制500 mL 0.5 mol·L-1硫酸溶液的操作步骤,其正确的操作顺序是(填序号)。
A.把容量瓶活塞塞上,反复摇匀后,装贴标签以保存
B.加入蒸馏水进容量瓶中进行定容,待水面离刻度线只有1~2厘米时,采用胶头滴管滴加蒸馏水使其凹液面正好与刻度线相切
C.在烧杯中注入适量的蒸馏水,用量筒准确量取98%的浓硫酸13.3ml慢慢注入烧杯中,并不停地搅拌使之稀释均匀
D.通过计算需要量取98%(密度为1.84 g·cm-3)的浓硫酸13.3ml
E.待烧杯中稀释的硫酸溶液冷却至室温后,通过玻璃棒引流转移至500ml的容量瓶中
F.把玻璃棒和烧杯分别都洗涤2~3次,洗涤液也转移至容量瓶
(3)根据计算用托盘天平称取NaOH的质量为________g。在实验中其他操作均正确,若定容时仰视刻度线,则所得溶液浓度________0.1 mol·L-1(填“大于”“等于”或“小于”,下同);若NaOH溶液在转移至容量瓶时,洒落了少许,则所得溶液浓度________0.1 mol·L-1;溶解NaOH后在未降至室温时,立即将N
aOH溶液转移至容量瓶定容,则所得溶液浓度_______ 0.1 mol·L-1。
(4)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填写标号).
A.使用容量瓶前检查它是否漏水.
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,不需要进行烘干就可以直接使用.
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线.
D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近标线1cm~2cm处,用滴管滴加蒸馏水到标线.
某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液,选择甲基橙作指示剂。请填写下列空白:
(1)用标准的盐酸滴定待测的NaOH溶液时,左手握酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视。直到溶液由黄色变为橙色,并为止。
(2)下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是。
A.酸式滴定管未用标准盐酸润洗就直接注入标准盐酸 |
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥 |
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失 |
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束后俯视读数 |
(3)若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示,则起始读数为mL,终点读数为mL;所用盐酸溶液的体积为mL。
草酸晶体的组成可表示为H 2C2O4·xH2O,为测定x值,进行下列实验:①称取Wg草酸晶体配成100.0 mL水溶液;②取25.0 mL所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为c mol·L-1的KMnO4溶液滴定,滴定时,所发生的反应为:
试回答下列问题:
(1)配平上述化学方程式。
(2)该实验滴定时,指示剂应该 (填“加”或“不加”)。
(3)若滴定时,反应前后的两次读数分别为a mL和b mL,则实验测得的所配草酸溶液的物质的量浓度为 ;由此计算出草酸晶体的x值是 。
(4)若滴定时所用KMnO4溶液因久置而导致浓度变小,则由此测得的x值会 (填“偏大”、“偏小”或“无误差”)
(5)在滴定过程中,常常将锥形瓶的内壁用清水冲洗一下,原因是: 。
酸碱中和滴定是中学化学常见实验。
某同学欲测定某浓硫酸样品的物质的量浓度,进行了以下实验操作:
A.冷却至室温后,在100mL容量瓶中定容配成100mL稀硫酸。 |
B.量取20.00mL稀硫酸于锥形瓶中并滴入几滴指示剂。 |
C.将酸式滴定管和碱式滴定管![]() |
D.将物质的量浓度为1.50mol·L-1标准NaOH溶液装入碱式滴定管,调节液面记下读数V1。 |
E.继续滴定至终点,记下读数为V2。
F.在锥形瓶下垫一张白纸,把锥形瓶移到碱式滴定管下小心滴入NaOH标准溶液,边滴边摇动锥形瓶。
G.量取浓硫酸样品5mL,在烧杯中用蒸馏水溶解。
H.重复以上实验。
请回答下列问题:
(1)操作步骤的顺序为 → A→ → →D→ → → H(用字母填写)。
(2)量取5mL浓硫酸的仪器是 ;量取20.00mL稀硫酸的仪器是 。
(3)选用的指示剂是 。
(4)判断到达滴定终点的现象是 。
(5)下表是实验测得的有关数据:
滴定 序号 |
待测稀硫酸 的体积(mL) |
所消耗NaOH标准溶液液的体积(mL) |
|
V1 |
V2 |
||
① |
20.00 |
0.50 |
22.60 |
② |
20.00 |
6.00 |
27.90 |
请计算出该浓硫酸样品的浓度为 mol·L-1(不必写出计算过程)。
“阳光”牌小包装“脱氧剂”成份为Fe粉、活性炭及少量NaCl、水,使用一段时间后Fe粉会变质。某校化学兴趣小组欲探究使用过的 “脱氧剂”的变质程度(已变质的Fe粉占变质前Fe粉的质量分数),设计并进行了如下探究过程,请你参与实验并回答有关问题。
步骤⑴取某食品包装袋中的“阳光”牌“脱氧剂”一袋,将里面的固体倒在滤纸上,仔细观察,固体为灰黑色粉末,夹杂着一些红棕色粉末。由此得出的结论为上述“脱氧剂”中的铁已变质,发生了腐蚀,生成的铁锈主要成分是(填化学式);
步骤⑵将步骤⑴中的固体溶于水,过滤,将滤渣洗涤、干燥。该步骤的目的是;
步骤⑶ 取步骤⑵中的滤渣,将其分为两等份,每一份质量为8.0g。将其中一份在氧气流中充分灼烧,生成的气体全部通入足量的澄清石灰水,得到干燥、纯净的沉淀20.0g。据此计算8.0g滤渣中活性炭的质量为;
步骤⑷ 将步骤⑶中的另一份滤渣放入烧杯中,加入一定体积2.0mol/L的稀H2SO4,微热至反应完全。为保证滤渣充分溶解,加入的稀H2SO4的体积应大于或等于mL;
步骤⑸ 向步骤⑷中的混合物中加入过量的氢氧化钠溶液,得到的固体经洗涤后转移到坩埚中充分加热,冷却、称量,得到6.86g固体。
结论:该“脱氧剂”中的Fe粉的变质程度为。