污鸡净的主要成分是KMnO4和H2C2O4,可用于洗涤有霉斑的衣物。某小组同学拟探究H2C2O4浓度对反应速率的影响。
实验仪器
I.实验原理
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O。
II.实验设计
(1)【方案一】测量气体产物:在相同温度下,利用下图装置,测定不同浓度H2C2O4溶液与KMnO4反应产生相同体积CO2所需的时间(忽略CO2溶解性的影响)。下图方框中应选择 (填编号)仪器组装量气装置,限选以下仪器:
①广口瓶、②双孔塞、③水槽、④橡胶管、⑤导管、⑥量筒、⑦秒表。
(2)【方案二】观察反应现象:在其它相同条件下,测定不同浓度H2C2O4溶液与等体积等浓度KMnO4溶液混合后,溶液褪色所需的时间。拟定实验数据:
实验序号 |
温度/℃ |
各物质的体积 / mL |
反应时间 |
|||
H2O |
3 mol/L稀硫酸 |
0.1mol/L KMnO4溶液 |
0.6 mol/LH2C2O4溶液 |
|||
1 |
25 |
3.0 |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
t1 |
2 |
25 |
① |
2.0 |
4.0 |
4.0 |
t2 |
3 |
② |
7.0 |
2.0 |
4.0 |
2.0 |
t3 |
表中①、②处的数据分别是 、 。
III.讨论与交流
(3)小组同学在处理一系列的实验数据时,发现速率(v)-时间(t)曲线如下图所示。他们认为:0~t时间内,速率变快的可能原因是 。
(4)实验室常用KMnO4标准溶液滴定某浓度草酸。KMnO4溶液置于 (填仪器名称)中,判断到达滴定终点的现象是 。若滴开始时,滴定管中有气泡,滴定结束时气泡消失,则测定结果 (填“偏高”、“偏低”、“无影响”)。
(14分)下图所示是用于气体制备、干燥(或除杂质)、性质验证、尾气处理的部分仪器装置(加热及夹持固定装置均已略去,各装置可重复使用也可不用)。请根据下列要求回答问题。
(1)若用A-C-D-B组合进行氢气还原氧化铜实验。分液漏斗中的试剂是盐酸,C中试剂是水,其作用是;A中反应开始后,加热B之前的实验操作是,加热后B中将观察到的现象是。B中反应的化学方程式。
(2)为验证氯气不能使干燥的红布条褪色,置红布条于B中,按A-C-B-D连接成实验装置体系。A锥形瓶中试剂选用高锰酸钾晶体,则分液漏斗中的液体是;C中试剂是,D的作用是。
(3)为了进行氨的催化氧化实验,若锥形瓶中盛装足量的Na2O2粉末,分液漏斗中盛装浓氨水,慢慢打开分液漏斗的活塞,产生的气体通过红热的铂粉,各仪器装置按气流方向从左到右连接顺序是(填字母);装置B中可能发生反应的化学方程式为:。
实验室制取并收集氯气的装置如右图:某同学进行实验时可能有如下操作:
(1)烧瓶中发生反应的化学方程式是:___________________________。
(2)制得的氯气可选用____________来干燥,烧杯中发生反应的离子方程式是_________________。
(3)在实验室里,常用加热食盐晶体和浓硫酸的混合物的方法来制取HCl,HCl是一种无色有刺激性气味的气体,密度比空气大,极易溶于水,它的水溶液叫氢氯酸,即盐酸。
①实验室制取HCl的发生装置可选用制_____的发生装置(填O2、Cl2、CO2中的一种)。
②收集氯化氢气体时应采用__________法。
③实验室可用__________________________试纸放在瓶口检验HCl是否充满了集气瓶。
④上图哪些装置可作为多余氯化氢的吸收装置?______________________________。
(共9分)已知NaAlO2+HCl+H2O=Al(OH)3↓+NaCl,某混合物A含有
KAl(SO4)2、Al2O3和Fe2O3,在一定条件下可实现下图所示的物质之间的变化:据此回答下列问题:
(1)I、II、III、IV四步中对于溶液和沉淀的分离采取的方法是。
(2)根据上述框图反应关系,写出下列B、D所含物质的化学式
固体B;沉淀D;
(3)写出①、②、④四个反应的化学方程式,是离子反应的写出离子方程式
①;
②;
④。
(共12分)在容积固定为2L的密闭容器中,充入0.180 molHI,480℃时反应:
2HI(g)H2(g)+I2(g),体系中n(HI)随时间变化情况如下表:
t/min |
0 |
2 |
4 |
6 |
8 |
10 |
n(HI)/mol |
0.180 |
0.164 |
0.152 |
0.144 |
0.140 |
0.140 |
反应进行至10min后将反应混合物的温度降低,发现气体的颜色变浅。
(1)0~2min内H2的平均反应速度为。达平衡时,HI的转化率是_________。(2)上述正向反应是:反应(选填:放热、吸热)。
(3)某温度下上述反应平衡时,恒容、升高温度,原化学平衡向反应方向移动(填“正”或“逆”),正反应速率(填“增大”、“减小”或“不变”),容器内混合气体的压强(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)480℃时,反应H2(g)+I2(g)2HI(g)的平衡常数K的值为。
(5)要增大反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的平衡常数,可采取的措施是(选填字母)。
A.增大HI起始浓度
B.向混合气体中通入I2
C.使用高效催化剂
D.升高温度
某同学应用如图所示的方法研究物质的性质,其中气体a的主要成分是氯气,杂质是空气和水蒸气。
(1)该实验的主要目的是__________________________________。
(2)浓硫酸的作用是_____________________________________,
与研究目的直接相关的实验现象是________________________。
(3)从物质性质的方面来看,这样的实验设计存在着事故隐患,事故隐患表现是_____________________________________________,
请在图中D框中以图的形式表明克服事故隐患的措施