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:_________。
某学生利用下图实验装置探究盐桥式原电池的工作原理(Cu元素的相对原子质量为64)。按照实验步骤依次回答下列问题:
(1)导线中电子流向为____________(用a、b表示)。
(2)若装置中铜电极的质量增加0.64 g,则导线中转移的电子数目为________ (用“NA”表示);
(3)装置中盐桥中除添加琼脂外,还要添加KCl的饱和溶液,电池工作时,对盐桥中的K+、Cl-的移动方向的表述正确的是________。
A.盐桥中的K+向左侧烧杯移动、Cl-向右侧烧杯移动 |
B.盐桥中的K+向右侧烧杯移动、Cl-向左侧烧杯移动 |
C.盐桥中的K+、Cl-都向左侧烧杯移动 |
D.盐桥中的K+、Cl-几乎都不移动 |
(4)若将反应2Fe3++Cu===Cu2++2Fe2+设计成原电池,写出电极反应式。
正极反应______________;
(5)下列是用化学方程式表示的化学变化,请在每小题后的横线上注明能量的转化形式。
①电池总反应:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag:__________。
②2C2H2+5O24CO2+2H2O:_________________。
③6H2O+6CO2C6H12O6(葡萄糖)+6O2:__________。
(除第4小题3分外,其它每空2分,共13分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。为测定补血剂中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案
方案一 滴定法:用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
反应原理:5Fe2++MnO4-+8H+===5Fe3++Mn2++4H2O
(1)实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需________(填仪器名称)。
(2)上述实验中KMnO4溶液需要酸化,用于酸化的酸是________。
A.浓盐酸 | B.稀硫酸 | C.稀硝酸 | D.浓硫酸 |
(3)某同学设计的下列滴定方式中,最合理的是________(夹持部分略去)(填字母序号)
方案二 称量法 操作流程如下:
(4)写出步骤②中H2O2氧化Fe2+的离子方程式______ __。
(5)步骤③中X溶液是 。
(6)步骤④一系列操作依次是:过滤、洗涤、______、冷却、称量。
(1~5小题每空2分,6小题3分,共17分)以下是实验室常用的部分仪器,请回答下列问题
(1)序号为⑥和⑩的仪器的名称分别为________、________。
(2)在过滤操作中,必须用到上述仪器中的___(填序号),次外,上图中还缺少的玻璃仪器 (填名称)。
(3)能作反应容器且可直接加热的仪器是上述中的________(填名称)。
(4)仪器上标有温度的是_______(填序号)。
(5)如图是温度计、量筒、滴定管的一部分,下述读数(虚线刻度)及说法正确的是
A.①是量筒,读数为2.5 mL |
B.②是量筒,读数为2.5 mL |
C.③是滴定管,读数为2.5 mL |
D.②是温度计,读数是2.5 ℃ |
(6)丙同学想用如图装置以大理石和稀盐酸反应制取CO2。教师指出,这需要太多的稀盐酸,造成浪费。该同学选用了上述①~⑩中的一种仪器,加在装置上,解决了这个问题。请你把该仪器画在图中合适的位置。
(1)已知H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol-1。若向三份等体积、等物质的量浓度的NaOH溶液中分别加入醋酸、浓硫酸、稀硝酸至恰好完全反应,并将上述过程中放出的热量分别记为Q1kJ、Q2kJ、Q3kJ。则三者的由小到大关系是________(用Q1、Q2、Q3表示)。
(2)如图所示A为泡沫塑料板,上面有两个小孔,分别插入温度计和环形玻璃搅拌棒,两个小孔不能开得过大,其目的是_____________; 若实验中不加盖泡沫塑料板,则求得的中和热数值 (填偏大、偏小、无影响)。
(3)实验室用50mL 0.50mol·L-1盐酸、50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液利用上图装置,进行测定中和热的实验。假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1 g/cm3,又知中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。为了计算中和热,实验时还需测量的数据有(填序号)________。
A.反应前盐酸的温度 |
B.反应前盐酸的质量 |
C.反应前氢氧化钠溶液的温度 |
D.反应前氢氧化钠溶液的质量 |
E.反应后混合溶液的最高温度
F.反应后混合溶液的质量
(4)某学生实验记录数据如下:
实验序号 |
起始温度t1/℃ |
终止温度t2/℃ |
|
盐酸 |
氢氧化钠溶液 |
混合溶液 |
|
1 |
20.0 |
20.1 |
23.4 |
2 |
20.2 |
20.4 |
23.6 |
3 |
20.5 |
20.6 |
23.8 |
依据该学生的实验数据计算,该实验测得的中和热ΔH为________。(保留三位有效数字)
已知下列数据:
物质 |
熔点(℃) |
沸点(℃) |
密度(g·cm-3) |
乙醇 |
-117.0 |
78.0 |
0.79 |
乙酸 |
16.6 |
117.9 |
1.05 |
乙酸乙酯 |
-83.6 |
77.5 |
0.90 |
浓硫酸(98%) |
— |
338.0 |
1.84 |
学生在实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在30 mL的大试管A中按体积比1∶4∶4的比例配制浓硫酸、乙醇和乙酸的混合溶液;
②按下图连接好装置(装置气密性良好),用小火均匀地加热装有混合溶液的大试管5~10 min;
③待试管B收集到一定量的产物后停止加热,撤去试管B并用力振荡,然后静置待分层;
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
请根据题目要求回答下列问题:
(1)配制该混合溶液的主要操作步骤为_______________________。
写出制取乙酸乙酯的化学方程式:______________________。
(2)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母)__________ __________。
A.中和乙酸和乙醇
B.中和乙酸并吸收部分乙醇
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出
D.加速酯的生成,提高其产率
(3)步骤②中需要小火均匀加热操作,其主要理由是________________________。
(4)分离出乙酸乙酯后,为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为(填字母)______。
A.P2O5B.无水Na2SO4
C.碱石灰D.NaOH固体