已知25℃、101 kPa下,稀的强酸与强碱溶液反应的中和热为57.3 kJ/mol。
(1)写出表示稀硫酸与稀烧碱溶液发生反应的中和热的热化学方程式: 。
(2)学生甲用稀硫酸与稀烧碱溶液测定中和热装置如图。
①实验时所需的玻璃仪器除烧杯、量筒外还需: 。
②该装置中有一处错误是: ,如果用该错误装置测定,结果会 (填“偏
高”“偏低”“无影响”)
③如果,该生用50 mL 0.25 mol/L的稀硫酸与50 mL 0.55 mol/L的稀烧碱溶液,他用试剂的用量的理
由是: 。在该实验中需要测定某种数据,
完成一次实验,需要测定该数据的次数为 次。
(3)学生乙用2 mol/L的硫酸来测定与锌粒和锌粉反应的快慢,设计如图(Ⅰ)装置:
图Ⅰ 图Ⅱ
①该生两次实验测定时间均设定为10 min,那么他还要测定的另一个数据是:
。
②如果将图Ⅰ装置中的气体收集装置改为图Ⅱ,实验完毕待冷却后,该生准备读取滴定管上液面所处的刻度数,发现滴定管中液面高于干燥管中液面,应先采取的操作是: 。③该实验结果中,你估计与酸反应较快的是 。
(共10分)
Ⅰ.(6分)实验室配制1mol/L Na2CO3溶液250mL。
(1)需要固体Na2CO3g;
(2)该溶液中的阳离子数目为个;
(3)需要物质的量浓度为5mol/L 的Na2CO3溶液mL;
(4)将该溶液与足量稀硫酸反应,产生的气体在标准状况下的体积为L。
(5)用固体Na2CO3配制该溶液的操作顺序是(用字母表示,不重复使用) 。
A.称量 |
B.洗涤 |
C.定容 |
D.溶解 |
E.摇匀
F.转移
(6)没有洗涤这步操作,所配制的溶液浓度(填偏大、偏小或无影响)
Ⅱ.(4分)在25℃、101kPa条件下,将15L O2通往10L CO和H2的混合气中,使其完全燃烧,干燥后,恢复至原来的温度和压强。
(1)若剩余气体的体积是15L,则原CO和H2的混合气体中,V(CO)=L,V(H2)=L。
(2)若剩余气体的体积为a L,则原CO和H2的混合气中,V(CO):V(H2)=。
草酸晶体的组成可表示为:H2C2O4·XH2O,为测定X值,进行下列实验:
①称取wg草酸晶体配成100.0mL水溶液;
②取25.0mL所配草酸溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4后,用浓度为cmol·L-1KMnO4溶定。滴定时,所发生的反应为:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+2MnSO4+8H2O
请回答下列问题:
(1)实验①中为配制准确浓度的草酸溶液,所需用到的仪器是:天平(含砝码)、烧杯、药匙和__________。
(2)实验②中,滴定时,KMnO4溶液应装在(填“酸式滴定管”、“碱式滴定管”或“移液管”中,原因是_____________________。
(3)判断滴定结束的标准是 __________________________________________。
(4)若滴定时,反应前后的两次读数分别为a和b,由此计算出草酸晶体的X值是。
(11分)某化学兴趣小组用如图所示装置电解CuSO4溶液,测定铜的相对原子质量。
(1)若实验中测定在标准状况下放出的氧气的体积VL,B连接直流电源的_________(填“正极”或“负极”);
(2)电解开始一段时间后,在U形管中可观察到的现象有__________________,电解的离子方程式为___________________________________。
(3)实验中还需测定的数据是_______________(填写序号)
①B极的质量增重m g
②A极的质量增重m g
(4)下列实验操作中必要的是________(填字母)
A.称量电解前电极的质量 |
B.电解后,取出电极直接烘干称重 |
C.刮下电解过程中电极上析出的铜,并清洗、称重 |
D.在有空气存在的情况下,烘干电极必须采用低温烘干的方法 |
(5)铜的相对原子质量为:___________(用含有m、V的计算式表示)
(6)如果用碱性(KOH为电解质)甲醇燃料电池作为电源进行实验,放电时负极电极反应式为___________。
铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:
Zn2++2Fe2++3C2O42-+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓…………(a)
ZnFe2(C2O4)3·6H2O ZnFe2O4 + 2CO2↑+4CO↑+6H2O …………(b)
已知:ZnC2O4和FeC2O4难溶于水。
(1)上述制备原理中不属于氧化还原反应的是(选填:“a”或“b”)。
(2)制备ZnFe2(C2O4)3·6H2O时,可选用的药品有:
Ⅰ.(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O
Ⅱ.ZnSO4·7H2O
Ⅲ.(NH4)2C2O4·7H2O。
①称量药品时,必须严格控制n(Fe2+)/n (Zn2+)=。
②选用的加料方式是(填字母)。
a.按一定计量比,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ同时加入反应器并加水搅拌,然后升温至75℃。
b.按一定计量比,Ⅰ、Ⅲ同时加入反应器加水配成溶液,然后加入Ⅱ,再升温到75℃。
c.按一定计量比,将Ⅰ、Ⅱ混合并配成溶液甲,Ⅲ另配成溶液乙,甲、乙同时加热到
75℃,然后将乙溶液缓慢加入甲溶液中,并持续搅拌。
(3)从溶液中分离出ZnFe2(C2O4)3·6H2O需过滤、洗涤。已洗涤完全的依据是。
(4)ZnFe2(C2O4)3·6H2O热分解需用酒精喷灯,还用到的硅酸盐质仪器有。
(5)某化学课外小组拟用废旧干电池锌皮(含杂质铁),结合下图信息从提供的试剂中选取适当试剂,制取纯净的ZnSO4·7H2O。
实验步骤如下:
①将锌片完全溶于稍过量的3mol·L-1稀硫酸,加入(选填字母,下同)。
A.30%H2O2 B.新制氯水 C.FeCl3溶液D.KSCN溶液
②加入。
A.纯锌粉B.纯碳酸钙粉末C.纯ZnO粉末D.3mol·L-1稀硫酸
③加热到60℃左右并不断搅拌。
④趁热过滤得ZnSO4溶液,再蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥。
其中步骤③加热的主要目的是。
过渡金属的单质及化合物很多有催化性能,氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂。实验室中用氯气与粗铜(杂质只有Fe)反应,制备铜的氯化物的流程如下。
查阅资料:
氯化亚铜:白色微溶于水,在干燥空气中稳定,受潮则易变蓝到棕色,在热水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色。
氯化铜:从水溶液中结晶时,在26~42℃得到二水物,在15℃以下得到四水物,在15~25.7℃得到三水物,在42℃以上得到一水物,在100℃得到无水物。
(1)现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。
①按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→、→ h 、i →、→。
②本套装置有两个仪器需要加热,加热的顺序为先后,这样做的目的是。
(2)分析流程:
①固体甲需要加稀盐酸溶解,其理由是;
②溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号)。
a.NaOH b. NH3·H2O c.CuO d.CuSO4
③完成溶液乙到纯净CuCl2·2H2O晶体的系列操作步骤为:加少量盐酸、蒸发浓缩、、、洗涤、干燥。
(3)向溶液乙中加入适当的还原剂(如SO2、N2H4、SnCl2等),并微热得到CuCl沉淀,写出向乙溶液加入N2H4(氧化产物为无毒气体)的离子方程式:。此反应只能微热的原因是。
(4)若开始取100g 含铜96%的粗铜与足量Cl2反应,经上述流程只制备CuCl2·2H2O,最终得到干燥产品277g,求制备CuCl2·2H2O的产率;(精确到1%)分析出现此情况的主要原因。