为测定某生铁(假设仅含Fe和C)粉末状样品中铁的质量分数,某化学研究性学习小组设计有关方案进行如下实验。
(1)设计如图甲所示装置,使生铁样品与稀硫酸反应的操作为。
实验结束后,读出量气管中的气体体积(换算为标准状况),计算生铁样品中铁的质量分数,测定的结果偏低,可能的原因是。(填字母序号)
A. 反应结束并冷却后,未再次调节量气管和水准管中液面相平, 即读取气体体积
B. 稀硫酸过量
C. 水准管中有少量水溢出
(2)设计如图乙所示装置,测得反应前后的有关质量如表,则生铁样品中铁的质量分数为,根据图中装置判断,若实验中操作没有失误,该实验结果可能。(填“偏大”、“偏小”或 “准确”)
反应前:整套装置+ 稀硫酸质量/g |
反应前: 生铁样品质量/g |
反应后:整套装置+ 锥形瓶中剩余物的质量/g |
a |
m |
b |
(3)若取生铁粉末5.72 g,高温下的氧气流中充分反应,得到CO2气体224 mL(标准状况)。则此生铁粉末中铁和碳的物质的量之比为。若再取三份不同质量的生铁粉末,分别加到100 mL相同浓度的H2SO4溶液中,充分反应后,测得的实验数据如下表所示。计算实验Ⅱ结束后的溶液中,还能溶解生铁样品的质量。
实验序号 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
加入生铁样品的质量/g |
1.43 |
2.86 |
8.58 |
生成气体的体积/L(标准状况) |
0.56 |
1.12 |
2.24 |
影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L-1、2 mol·L-1、18.4 mol·L-1),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
实验步骤 |
现象 |
结论 |
①分别取等体积的2 mol·L-1硫酸于试管中; ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。 |
反应快慢:Mg>Fe>Cu |
反应物的性质越活泼,反应速率越快 |
(1)该同学的实验目的是________________________;要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是________________________________________。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用上图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是____________________________;应该测定的实验数据是________________________________________________________________________。
实验二:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液退色不明显;但不久突然退色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你猜想还可能是________的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是________。
A.硫酸钾 B.硫酸锰
C.氯化锰D.水
某同学设计一个实验探究氧化铜的性质,其实验操作是:取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3% H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡。
(1)实验结论是
________________________________________________________________________;
(2)为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积,必需的实验仪器有:
________________________________________________________________________。
甲、乙两个探究性学习小组,他们拟测定过氧化钠样品(含少量的Na2O)的纯度。
(1)甲组同学拟选用图1实验装置完成实验:
①写出实验中所发生反应的化学方程式_______;
②该组同学必须选用的装置的连接顺序是:
A接( ),( )接( ),( )接( )(填接口字母,可不填满);
(2) 乙组同学仔细分析甲组同学的实验装置后,认为:水滴入锥形瓶中,即使不生成氧气, 也会将瓶内空气排出,使所测氧气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氧气体积偏小。于是他们设计了图2所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是:_______。
②实验结束后,在读取量气管k中液面读数时,你认为最合理的顺序是_______(用A、 B、C字母表示)
A. 视线与量气管k中凹液面的最低点相平
B. 等待实验装置冷却
C. 上下移动量气管k,使k中液面与H中的液面相平
③若实验中样品的质量为wg,实验前后量气管k中液面读数分别为V1、V2(换算成标 况)。则样品的纯度为 _______ (含w、V的表达式)。
(3)图2的装置也可测定一定质量铝镁合金(不含其它元素)样品中铝的质量分数。分液漏斗中加入的试剂是_______,能否加入氢氧化钠溶液 _______ (填“能”或“不能”),说明理由______________。
某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解),且各种离子的物质的量浓度相等,均为0.1mol/L。
阳离子 |
K+ Cu2+ Fe3+ Al3+ Fe2+ |
阴离子 |
Cl-CO32- NO3- SO42- SiO32- |
甲同学欲探究废水的组成,进行了如下实验:
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液,在火焰上灼烧,无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液,加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ.另取溶液加入少量盐酸,有无色气体生成,该无色气体遇空气变成红棕色,此时溶
液依然澄清,且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
请推断:
(1)由Ⅰ、Ⅱ判断,溶液中一定不含有的阳离子是(写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的的离子方程式是__________________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中,气体变无色,所发生的化学方程式为
____________________________________________________________________
(4)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是,阴离子是(写离子符号)。