(14分)为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下反应的部分产物并测定铁碳合金中铁元素的质量分数,某化学活动小组设计了下图所示的实验装置,并完成以下实验探究。
往圆底烧瓶中加入mg铁碳合金,并滴入过量浓硫酸,点燃酒精灯。
(1)装置B的作用是______________________________________。
(2)甲同学观察到装置C中有白色沉淀生成。他得出了使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳的结论。装置A中能产生二氧化碳的化学方程式为_______________。
(3)乙同学认为甲同学的结论是错误的,他认为为了确认二氧化碳的存在,需在装置B~C之间添加装置M,装置E、F中盛放的试剂分别是_____、__________。重新实验后观察到装置F中的现象是__________。
(4)有些同学认为合金中铁元素的质量分数可用KMnO4溶液来测定(5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O)。测定铁元素质量分数的实验步骤如下;
I.往烧瓶A中加入过量的还原剂铜粉使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+过滤,得到滤液B;
II.将滤液B稀释为250 mL;
III.取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体积的平均值为VmL。
①步骤II中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须要用到的是___________________。
②滴定过程中_______________(填“需要”或“不需要")加入指示剂。
③铁碳合金中铁元素的质最分数为_____________________________。
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有 ;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是 ;
(3)实验室中现有、
、
、
等4中溶液,可与实验中
溶液起相似作用的是 ;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有 (答两种);
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|
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
50 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液在下图装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
⑴大小烧杯间填满碎泡沫塑料的作用___。
⑵(填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形铜棒。其原因是。
⑶大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是(填“偏高”或“偏低”或“无影响”)。
⑷如果改用60 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量(“增加”、 “减少”或“不变”),理由是;所求中和热数值(“增加”、 “减少”或“不变”),理由是。
为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。
编号 |
操作 |
实验现象 |
① |
分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。 |
试管A中不再产生气泡; 试管B中产生的气泡量增大。 |
② |
另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液 |
试管A、B中均未明显见到有气泡产生。 |
(1)过氧化氢分解的化学方程式为__________________________________________。
(2)实验①的目的是______________________________________________________。
实验中滴加FeCl3溶液的目的是_________________________________________。
(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是__________________________________(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如下图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是______________________。
(9分)在室温下,将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片分别投入lOOmL、O.1mol/L的稀硫酸和0.2mol/L的稀盐酸中,仔细观察后发现,两者反应速率有明显差异,投入到稀硫酸中的锌表面产生的气泡没有投人到稀盐酸中的快。大家分析、讨论后认为产生这一现象的原因可能有两个:氯离子对反应起了正的催化作用,即氯离子加快了反应;
另一种可能是硫酸根离子对反应起了负催化作用,即硫酸根离子阻碍了反应的进行。持前一种观点的三位同学设计实验并根据实验现象认为均证实了自己的推论是正确的,他们的实验方案和实验现象分别是:
甲:在室温下,将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片投人lOOmL0.1mol/L的稀硫酸中,并加入适量氯化钠固体,发现反应速率加快;
乙:在室温下,将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片投入lOOmLO.1mol/L的稀硫酸中,并加入适量氯化锌固体,发现反应速率加快;
丙:在室温下,将表面积相同、纯度相同、体积也相同的同种锌片投人lOOmLO.1moL/L的稀硫酸中,并加入适量氯化钡固体,发现反应速率加快;
请你对三位同学的实验方案作出评价,他们能否得出“氯离子对反应起了正的催化作用”的结论,并简要说出弹由.
甲:________;____________________________________________________________
乙:________;____________________________________________________________
丙:________;____________________________________________________________
(12分)(1)下列实验操作或对实验事实的叙述正确的是__(填序号)
A.用托盘天平称取4.00g干燥的NaOH固体,溶解于6ml蒸馏水中,配制10%NaOH溶液;配制氢氧化铜悬浊液,在一定量硫酸铜溶液中,加入少量10%氢氧化钠溶液。 |
B.实验室蒸馏石油时,在蒸馏烧瓶中加入一些碎瓷片,防止暴沸;冷凝管下口进冷水,上口出热水。 |
C.钠是活泼金属,易和空气中氧气、水反应,实验室将钠保存在无水酒精中。 |
D.煤是由无机物和有机物组成的复杂混合物,其中含有苯、甲苯、二甲苯等有机物,可以用干馏方法获得苯。 |
E.多数有机反应很慢,往往需要加热,采用水浴加热易控制温度且受热均匀,石油分馏、苯和浓硝酸发生取代反应、银镜反应、油脂水解均必需水浴加热。
F.用渗析法分离淀粉中混有的NaN03杂质,用盐析方法提纯蛋白质。
(2)如右图,在试管a中先加入2mL95%的乙醇,边摇动边缓缓加入5mL浓H2S04并充分摇匀,冷却后再加入2g无水醋酸钠,用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上,在试管b中加入 7mL饱和碳酸钠溶液。连接好装置。用酒精灯对试管a加热,当观察到试管b中有明显现象时停止实验。
①加人浓H2S04的作用是______________________________________
②试管b中观察到的主要现象是_________________________________
③在实验中球形干燥管除起冷凝作用外,另一个重要作用是___________________________
④饱和Na2C03溶液的作用是__________________________________