某小组同学利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,倒入大试管中迅速振荡混合均匀,再加入硫酸,开始计时,通过测定混合溶液褪色所需时间来判断反应的快慢(已知反应方程式为:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O)。该小组设计了如下方案。
编号 |
H2C2O4溶液 |
KMnO4溶液 |
硫酸溶液 |
温度/℃ |
||
|
浓度 (mol/L) |
体积 (mL) |
浓度 (mol/L) |
体积 (mL) |
|
|
① |
0.10 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
4mL 4mol/L |
25 |
② |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
4mL 4mol/L |
25 |
③ |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
4mL 4mol/L |
50 |
(1)探究温度对化学反应速率影响的组合实验编号是__________(填编号,下同);探究反应物浓度对化学反应速率影响的组合实验编号是__________。
(2)该小组同学由此实验发现反应进行一些时间后,有一时间段反应速率不断加快。同学们分析除了反应放热使体系温度升高外,可能还有其它原因,他们联想到教材上的科学探究实验,推断出反应混合溶液中的__________(填化学式)也加速了此反应的进行。
(3)上述实验①中充分反应后H2C2O4过量,假设理论上能通过用酸性KMnO4溶液滴定的方法来测定反应混合液中过量的H2C2O4,请回答下列问题:
①取用反应混合液的滴定管用__________滴定管(填“酸式”或“碱式”,下同),盛装KMnO4溶液的滴定管用__________滴定管。
②下列操作中可能使测出的H2C2O4剩余量比理论值偏低的是__________。
A.读取酸性KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
B.滴定前盛放反应混合液的锥形瓶用蒸馏水洗净但没有干燥
C.盛装KMnO4溶液的滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.盛装KMnO4溶液的滴定管未润洗就直接注入酸性KMnO4溶液
③此滴定实验是否需要滴加指示剂________(填“是”或“否”);怎么确定此滴定的终点:_________。
下面是某学习小组对乙二酸的某些性质进行研究性学习的过程:
【研究课题】探究乙二酸的某些性质
【查阅资料】乙二酸(HOOC-COOH)俗称草酸,其主要物理常数如下:
名称 |
乙二酸 |
乙二酸晶体 |
分子式 |
H2C2O4 |
H2C2O4·2H2O |
颜色状态 |
无色固体 |
无色晶体 |
溶解度(g) |
8.6(20℃) |
— |
熔点(℃) |
189.5 |
101.5 |
密度(g·cm-3) |
1.900 |
1.650 |
又知草酸在100℃时开始升华,157℃时大量升华,并开始分解。草酸钙不溶于水。根据上述材料提供的信息,回答下列问题:
【提出猜想】
[猜想一]根据草酸晶体的组成对其分解产物进行猜想
[设计方案]
(1)该小组同学猜想其产物为CO、CO2和H2O,并设计了探究实验,实验装置如下(草酸晶体分解装置略)。
限选试剂:澄清石灰水、冰水混合物、碱石灰、氧化铜、无水硫酸铜(已知草酸蒸气也可使澄清石灰水变浑浊,草酸蒸气在低温下可冷凝为固体)。请回答下列问题:
①B装置中所装药品为,
② CO2的检验装置是(填上面装置编号,下同),CO的检验装置是。
③装置A的作用是。
[猜想二]乙二酸具有弱酸性
[设计方案]
(2)该小组同学为验证草酸具有弱酸性设计了下列实验,其中能达到实验目的是(填字母)。
A.将草酸晶体溶于含酚酞的NaOH溶液中,溶液褪色 |
B.测定相同浓度的草酸和硫酸溶液的pH |
C.测定草酸钠(Na2C2O4)溶液的pH |
D.将草酸溶液加入Na2CO3溶液中,有CO2放出 |
[猜想三]乙二酸具有还原性
[设计方案]
(3)该小组同学向用硫酸酸化的KMnO4溶液中滴入过量的草酸溶液,发现酸性KMnO4溶液褪色,从而判断草酸具有较强的还原性。配平该反应的离子方程式:
MnO4- + H2C2O4 + H+ = Mn2+ + CO2↑+ H2O
(4)利用上述原理可定量测定某草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的含量,方法是:称取该样品0.12 g,加适量水完全溶解,然后用0.020 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点(杂质不参与反应),滴定前后滴定管中的液面读数如图所示,则该草酸晶体样品中H2C2O4·2H2O的质量分数为。
某研究性学习小组设计实验方案制备氯化铜并验证次氯酸的漂白性。
已知氯化铜遇水蒸气潮解。
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某课外活动小组用如图所示的实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F为氨气和氯气的发生装置,C为纯净、干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的离子方程式是。
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用(选填以下选项的代号)。
A.碱石灰 B.浓硫酸 C.生石灰 D.五氧化二磷 E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从右图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格。B、D、E。
(4)氯气和氨气在常温下混合就能发生反应生成氯化铵和氮气,该反应的化学方程式为:;装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体就是氯化铵:。
(5)若从装置C和G处逸出的尾气中含有N2和少量C12,应如何处理?。
苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,有机化学中通过酯化反应和水解反应的原理,可以进行苯甲酸甲酯的合成和皂化反应。有关物质的物理性质见下表所示:
苯甲酸 |
甲醇 |
苯甲酸甲酯 |
|
熔点/℃ |
122.4 |
-97 |
-12.3 |
沸点/℃ |
249 |
64.3 |
199.6 |
密度/g.cm-3 |
1.2659 |
0.792 |
1.0888 |
水溶性 |
微溶 |
互溶 |
不溶 |
Ⅰ.苯甲酸甲酯的合成和提纯
相关的实验步骤为:
第一步:将过量的甲醇和苯甲酸混合加热发生酯化反应
第二步:水洗提纯
第三步:蒸馏提纯
|
(1)上述是合成和提纯的有关装置图,请写出合成和提纯苯甲酸甲酯的操作顺序(填字
母) 。科学研究发现纳米级的可作为太阳光分解水的催化剂。
Ⅰ.四种制取的方法
(1)火法还原。用炭粉在高温条件下还原CuO;
(2)用葡萄糖还原新制的
。写出化学方程式;
(3)电解法。反应为。则阳极产物是;
(4)最新实验研究用肼()还原新制
可制备纳米级
,同时放出
。该制法的化学方程式为。
Ⅱ.用制得的进行催化分解水的实验
(1)一定温度下,在2L密闭容器中加入纳米级并通入0.10mol水蒸气,发生反应:
;△H= +484kJ/mol,不同时段产生
的量见下表:
时间/min |
20 |
40 |
60 |
80 |
n(O2)/mol |
0.0010 |
0.0016 |
0.0020 |
0.0020 |
计算:前20min的反应速率;达平衡时,至少需要吸收的光能为kJ。
(2)用以上四种方法制得的在某相同条件下分别对水催化分解,产生氢气的速率v随时间t变化如图所示。下列叙述正确的是。
A.c、d方法制得的![]() |
B.d方法制得的![]() |
C.催化效果与![]() |
D.Cu2O催化水分解时,需要适宜的温度 |