(12分)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。
(1)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。 |
该同学的实验目的是研究____________对反应速率的影响;根据控制变量法,要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是保持______________条件相同。
(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是_____________;应该测定的实验数据是____________________。
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、水 D、氯化锰
现拟用图所示装置(尾气处理部分略)来制取一氧化碳,并用以测定某铜粉样品(混有
粉末)中金属铜的含量
(1)制备一氧化碳的化学方程式是;
(2)试验中,观察到反应管中发生的现象是;尾气的主要成分是;
(3)反应完成后,正确的操作顺序为(填字母)
a.关闭漏斗开关 b.熄灭酒精1 c.熄灭酒精灯2
(4)若试验中称取铜粉样品5.0g,充分反应后,反应管中剩余固体的质量为4.8g,则原样品中单质铜的质量分数为;
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水、双氧水中选用合适的试剂,设计一个测定样品中金属铜质量分数的方案;
①设计方案的主要步骤是(不必描述操作过程的细节);
②写出有关反应的化学方程式.
实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3),称取此混合物5.0g,溶于水中,配成250mL溶液。
方案一:沉淀法。利用化学反应把HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中w (Na2CO3)。
(1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3-、CO32-完全转化为沉淀,应选用的试剂是___________(填编号)。
A.CaCl2溶液 | B.MgSO4溶液 | C.NaCl溶液 | D.Ba(OH)2溶液 |
(2) 简述证明HCO3-、CO32-已完全沉淀的实验操作_________________________。
(3) 过滤,提取沉淀,则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有________________________。
(4) 将沉淀洗涤,并充分干燥,称量沉淀的质量为mg,由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则测得w (Na2CO3)________________(填偏大或偏小、无影响)。
方案二:量气法。量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃,1.01×105Pa)的体积,由此计算混合物中w (Na2CO3)。
(1)装置中导管a的作用是。
(2)反应结束后,为了准确地测量气体体积,量气管在读数时应注意:
①_______________________________,
②_________________________________,
③眼睛视线与液面最低处相平。
(3)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则 产生CO2的体积为mL。
方案三:滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中,滴加2滴酚酞试剂,摇匀,用0.2000 mol/L盐酸进行滴定到终点(已知终点时反应H++CO32- =HCO3-恰好完全)。重复此操作2次,消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。
(1)量取25.00 mL配制好的溶液,应选择_______________仪器来完成。
(2)判断滴定终点的依据是_____________________。
(3)此法测得w(Na2CO3)=%。
(18分) (1)某实验小组的甲同学用图l所示装置制取少量乙酸乙酯(加热设备及夹持固定装置均略去)。
①试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL,正确的加入顺序及操作是。
②试管a中加入碎瓷片的作用是,如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是(填序号)。
A.立即补加 | B.不需补加 | C.冷却后补加 | D.重新配料 |
③实验中加热试管a的目的是:(i);(ii)。
④试管b中盛有饱和Na2CO3溶液,其作用是。
⑤反应结束后,振荡试管b,静置。观察到的现象是。
(2)该小组的乙同学利用图2所示装置制备并收集干燥的NO2气体。
①图2中仪器n的名称是。
②请在方框内画出用集气瓶收集NO2的装置图。
③写出仪器n中发生反应的离子方程式:。
(3)该小组的丙同学利用图2所示装置制取NH3和O2的混合气体,并且利用图3所示装置验证NH3的某些性质。m中加入浓氨水,q中加入碱石灰,e内放置催化剂(铂石棉),按气流方向连接各仪器x→y→z→h。
①图2仪器n内需加入固体试剂的名称为。
②实验中观察到e内有红棕色气体出现,证明氨气具有性,e中发生反应的化学方程式为。
I.实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。
(1)装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→ ____→ ____ →____→____f。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(3)验证产生的气体是SO2的方法是________________________________________。
II.SO2气体为无色气体,有强烈刺激性气味,大气主要污染物之一,具有一定的还原性,探究SO2气体还原Fe3+、I2可以使用的药品和装置如图所示:
(1)装置A中的现象是__________。在SO2还原Fe3+的反应中SO2和Fe3+的物质的量之比是_______。
(2)装置C的作用是____________________________________。
(3)若要从A中的FeCl3溶液中提取晶体,必须进行的实验操作步骤:加热浓缩、冷却结晶、过滤,在这一系列操作中没有用到的玻璃仪器有( )
A.烧瓶 | B.酒精灯 | C.漏斗 | D.烧杯 E.玻璃棒 |
(4)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,取A中的溶液,分成两份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
上述方案不合理的是______,原因是___________________________________。
(5)能表明的还原性性弱于SO2的现象是________________________________________。
14 分苯甲酸乙酯(C9H10O2)别名为安息香酸乙酯。它是一种无色透明液体,不溶于水,稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体,溶剂等。其制备方法为:
已知:
名称 |
相对分子质量 |
颜色,状态 |
沸点(℃) |
密度(g·cm-3) |
苯甲酸* |
122 |
无色片状晶体 |
249 |
1.2659 |
苯甲酸乙酯 |
150 |
无色澄清液体 |
212.6 |
1.05 |
乙醇 |
46 |
无色澄清液体 |
78.3 |
0.7893 |
环己烷 |
84 |
无色澄清液体 |
80.8 |
0.7318 |
已知:苯甲酸在100℃会迅速升华。
实验步骤如下:
①在圆底烧瓶中加入4.0g苯甲酸,10 mL 95%的乙醇(过量),8mL环己烷以及3 mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按右图所示装好仪器,控制温度在65~70℃加热回流2 h。利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇。
②反应一段时间,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞,继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热。
③将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液至呈中性。用分液漏斗分出有机层,水层用25 mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加入氯化钙,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,低温蒸出乙醚和环己烷后,继续升温,接收210~213℃的馏分。
④检验合格,测得产品体积为2.3mL。
回答下列问题:
(1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最适合的是(填入正确选项前的字母)。
A.25 mL B.50 mL C.100 mL D.250 mL
(2)步骤①加入沸石的作用是。如果加热一段时间后发现忘记加沸石,应该采取的正确操作是:
(3)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是
(4)步骤③加入Na2CO3加入不足,在之后蒸馏时蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因;
(5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须
(6)计算本实验的产率为。