用酸性KMnO4和H2C2O4(草酸)反应研究影响反应速率的因素,离子方程式为:2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的速率,探究某种影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(KMnO4溶液已酸化):
实验序号 |
A溶液 |
B溶液 |
① |
20 mL 0.1 mol·L-1H2C2O4溶液 |
30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液 |
② |
20 mL 0.2 mol·L-1H2C2O4溶液 |
30 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液 |
(1) 该实验探究的是 因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是① ②(填“>”、“<”或“=”)。
(2) 若实验①在2 min末收集了4.48 mL CO2(标准状况下),则在2 min末,c(MnO4-)=_______mol·L-1。(假设混合溶液体积为50 mL)
(3) 除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率,本实验还可通过测定 来比较化学反应速率。
(4) 小组同学发现反应速率总是如下图,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:
①产物Mn2+是反应的催化剂、② 。
红矾钠(重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O)是重要的基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4(含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质),实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下:
①中主要反应:4 FeCr2O4 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
①中副反应:Al2O3 + Na2CO3 2NaAlO2 + CO2↑,SiO2 + Na2CO3
Na2SiO3 + CO2↑
请回答下列问题:
(1)FeCr2O4化学名为亚铬酸亚铁,写出它的氧化物形式________________。步骤“①”的反应器材质应选用__________(填“瓷质”、“铁质”或“石英质”)。
(2)“②”中滤渣1的成分是__________,“③”中调pH值是_______ (填“调高”或“调低”),“④”中滤渣2的成分是___________。
(3)“⑤”酸化的目的是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:__________________________。
(4)上图是Na2Cr2O7·2H2O和Na2SO4的溶解度曲线,则操作I是______,操作II是______(填序号)。
①蒸发浓缩,趁热过滤②降温结晶,过滤
(5)已知某铬铁矿含铬元素34%,进行步骤①~④中损失2%,步骤⑤~⑦中产率为92%,则1吨该矿石理论上可生产红矾钠_______吨(保留2位小数)。
粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、KOH溶液、 BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液
(1)欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的各种试剂,按滴加顺序依次为(填化学式);
(2)蒸发浓缩溶液Ⅱ得到的糊状物的化学成分最多的是(填化学式);
(3)用提纯过的NaCl固体来配制480 mL 0.4 mol·L-1NaCl溶液时,所用仪器除烧杯、药匙、玻璃棒、天平、胶头滴管外还有(填仪器名称);需NaClg。
(4)电解饱和食盐水的装置如图所示:
若收集到的H2为2 L,则同样条件下收集到的Cl2体积(填“>”、“=”或“<”)2 L,其原因是:(文字描述);若将此装置的b口密封住,则电解一段时间后,U型管中可以获得一种消毒液,写出获得此消毒液的一个总反应方程式:。
有硫酸钾和碳酸镁的混合物,用50 mL盐酸完全溶解后,在标准状况下收集到0.56L二氧化碳,向反应后的溶液中加入含有0.03 mol氢氧化钡的溶液,可得到6.11g沉淀,此时溶液的pH=12,溶液的体积为200mL,试求:
(1)原混合物中碳酸镁的物质的量为__________________mol。
(2)得到的沉淀中硫酸钡的质量为______________g。
(3)盐酸的物质的量浓度为_________________mol/L。
(8分)硫酸亚铁晶体()在医药上作补血剂。
某课外小组测定该补血剂中铁元素的含量。实验步骤如下:
(1) 步骤②加入过量H2O2的目的:____________________
(2) 若实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量__________g(用含a的代数式表示)。
(3) 该小组有些同学认为用酸性.KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
①写出酸性KMnO4溶液和FeSO4反应的离子方程式______________________________
②实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除托盘天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需____________________
③上述实验中的KMnO4,溶液需要酸化,用于酸化的酸是__________。
a.稀硝酸b.稀硫酸c.稀盐酸d.浓硝酸
④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)。
(12分)某实验小组利用如下图所示装置完成有关实验。
(1) 有关气体的制取、收集、尾气处理问题
①仪器a的名称:__________,若装置I用于制取SO2,则反应的化学方程式为: __________
装置III可用于气体的吸收,若用于吸收Cl2,则IH中所盛放液体为____________________
A.水 | B.浓硫酸 | C.NaOH溶液 | D.饱和NaCl溶液 |
②装置II可以是收集装置也可以是洗气装置.若用来收集N0,请简述其操作方法:____________________
(2) 比较碳、硅两种元素的非金属性强弱(a中装的盐酸、装置II中装有Na2SiO3溶液)
则装置II中盛放的溶液为____________________
装置III中反应的离子方程式为____________________