为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素,进行如下实验。
实验一 探究铜和稀硝酸反应的产物。
实验装置如图,气密性已检查。
已知:FeSO4+NO=[Fe(NO)]SO4,该反应较缓慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+时突显明显棕色。
(1)实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜,缓慢滴入稀硝酸,该实验操作的目的是 。
(2)铜片和稀硝酸反应的化学方程式为 。
(3)本实验A生成的气体中,若有NO2,B的实验现象为 ;若只有NO生成,B的实验现象是 。
实验二 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因
经过实验一,测得硝酸的浓度<6 mol•L-1,只有NO生成。当铜片与5 mol•L-1硝酸反应时,开始时反应非常缓慢,一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因,进行如下探究:
探究一:研究反应过程的温度变化对反应速率的影响,实验所得曲线和现象记录如下图表。
时间/min |
现象 |
0~15 |
铜表面出现气泡,但速度很慢 |
25 |
溶液有很浅的蓝色,气泡生成速度加快 |
30 |
气泡生成速度较快,均匀冒出 |
45 |
洗气瓶中可见少量淡棕色的物质 |
50 |
溶液中蓝色明显变深,洗气瓶中突显明显棕色 |
(4)获得图2数据所需的测量仪器有________________________________。
(5)从上述图表分析可得到的结论是 。
序号 |
温度 |
铜片/g |
硝酸/mL |
硝酸铜/g |
1 |
25℃ |
① |
② |
③ |
2 |
25℃ |
5 |
20 |
0.5 |
3 |
25℃ |
5 |
20 |
1.0 |
探究二:研究化学反应产物对反应速率的影响
设计了如下实验,利用上图装置测定溶液突显明显棕色的时间。
(6)请将上表中将实验1的实验条件填写完整① ② ③
(7)通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化,为达到实验目的还需要继续进行的实验是 。
铜与浓硝酸反应和铜与稀硝酸反应,产物不同,实验现象也不同。
⑴某课外活动小组为了证明并观察到铜与稀硝酸反应的产物为NO。设计了如图所示的实验装置。
请你根据他们的思路,选择药品,完成该实验,并叙述实验步骤。
药品:稀硝酸、稀盐酸、锌粒、CaCO3固体
步骤:①检查装置的气密性;
②
③
④
⑤
⑥用注射器向广口瓶内推入氧气(或空气)
(2)推入氧气(或空气)的目的是。
(3)分别将等质量的铜片与等体积均过量的浓硝酸、稀硝酸的反应,所得到的溶液前者呈绿色,后者呈兰色,某同学提出这可能是Cu2+浓度差异引起的,你同意这种看法吗?(填“同意”或“不同意”),原因是。
另一同学提出溶液呈 “绿色”是Cu2+与NO2混合的结果,请你设计一个实验证明之。(简述实验方案和实验现象)。
(6分)物质的加热是中学化学实验的重要基本操作。常用加热方式有3类:①直接在酒精灯上加热;②通过石棉网用酒精灯加热;③通过水浴加热。以下10个中学化学实验中有的要加热,有的不要加热:
A.用双氧水和二氧化锰制取氧气 |
B.食盐溶液蒸发制取氯化钠晶体 |
C.氯化铵与碱石灰反应制取氨气 |
D.浓硝酸和铜反应制取二氧化氮气体 |
E.乙醇和浓硫酸制取乙烯
F.石油的分馏
G.苯与溴在铁催化下制取溴苯
H.乙醛溶液与银氨溶液发生银镜反应
I.乙酸乙酯在酸性条件下发生水解
J.葡萄糖与新制的氢氧化铜悬浊液反应
其中:
(1)可用酒精灯直接加热的有(填写字母代号,多选倒扣分,下同)。
(2)用酒精灯通过石棉网加热的有。
(3)通常用水浴加热的有。
如图,某同学做乙醇氧化实验时将螺旋状铜丝先放到a点处加热,然后再移到b点,发现铜丝在火焰的a,b两点时现象明显不同,请写出a,b两点的实验现象,并解释产生该现象的原因.
实验现象 |
解 释 |
|
a |
||
b |
(16分)某天然碱的化学组成可能为aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c为正整数),为确定其组成,化学兴趣小组的同学进行了如下实验:
(1)定性分析
①取少量天然碱样品放入试管中,用酒精灯加热,在试管口有液体生成,该液体能使无水硫酸铜变蓝。能否说明样品中含结晶水,试简述理由。
②请你设计一个简单的实验方案,确认样品中含有CO32—离子。
(2)定量分析
该小组同学设计了下图所示装置,测定天然碱的化学组成。
A B C D E
实验步骤:
①按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是。
A处碱石灰的作用是。
②称取天然碱样品7.3g,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为 87.6g,装碱石灰的U型管D的质量为74.7g。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热,待不再产生气体为止。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后称得装浓硫酸的洗气瓶质量为88.5g;装碱石灰的U型管D的质量为75.8g。该步骤中缓缓鼓入空气数分钟的目的是
。
计算推导:
该天然碱的化学式为。
(6分)(1)指出下列实验用品或仪器(已经洗涤干净)使用时的第一步操作:
①石蕊试纸(检验气体性质);
②容量瓶。
(2)下列有关化学实验操作中“先”与“后”的说法正确的是(填代号)。
A.用排水法收集气体后,先移出导管,后撤酒精灯 |
B.给试管加热时,先均匀加热,后局部加热 |
C.碱液流到桌子上,先用稀醋酸溶液中和,后用水洗 |
D.浓硫酸不慎洒到皮肤上,先迅速用水冲洗,后涂上3%-5%的NaHCO3溶液 |
E.点燃可燃性气体(如H2、CO、C2H4等)时,都要先检验气体纯度,后点燃