草酸(H2C2O4)是一种二元弱酸,部分性质如下:能溶于水,易溶于乙醇;大约在175℃升华(175℃以上分解生成H2O、CO2和CO);H2C2O4+Ca(OH)2=CaC2O4↓+2H2O。现用H2C2O4进行如下实验:
(一)探究草酸的不稳定性
通过如图实验装置验证草酸受热分解产物中的CO2和CO,A、B、C中所加入的试剂分别是:
①B中盛装的试剂 (填化学式);
②A中加入乙醇的目的是 。
(二)探究草酸的酸性
将0.01mol草酸晶体(H2C2O4·2H2O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反应,测得反应后溶液呈碱性,其原因是 (用离子方程式表示)。
(三)用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应来探究影响化学反应速率的因素
I.实验前先用酸性KMnO4标准溶液滴定未知浓度的草酸
反应原理:□MnO+□H2C2O4+□ =□Mn2++□CO2↑+□H2O
①配平上述离子方程式;
②滴定时KMnO4溶液应盛装于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
Ⅱ.探究影响化学反应速率的因素
实验编号 |
H2C2O4溶液 |
酸性KMnO4溶液 |
温度 |
||
浓度(mol/L) |
体积(mL) |
浓度(mol/L) |
体积 (mL) |
||
① |
0.10 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
25 |
② |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
25 |
③ |
0.20 |
2.0 |
0.010 |
4.0 |
50 |
(1)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是 (填编号,下同),探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是 。
(2)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图。
请解释n(Mn2+)在反应起始时变化不大、一段时间后快速增大的原因: _____。
某同学查阅资料后设计了一条1-丁醇的合成路线:CH3CH===CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO
CH3CH2CH2CH2OH。其中CO的制备方法:HCOOH
CO↑+H2O。
请填写下列空白:
(1)利用以上装置制备CO、丙烯等原料气体,装置中a的作用__________;b的作用_________。
(2)制丙烯时,伴随的副反应还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四种气体,混合气体通过试剂的顺序是________________(填序号)
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4⑤品红溶液
(3)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是________。
A.高温、常压、催化剂 |
B.适当的温度、常压、催化剂 |
C.低温、高压、催化剂 |
D.适当的温度、高压、催化剂 |
(4)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:
①R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓;
②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为________,操作2为________,操作3为________。
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如下图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇(含18O)、无水醋酸钠,D中放有含有酚酞饱和碳酸钠溶液。
已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6 C2H5OH ; ②有关有机物的沸点:
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点/℃ |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用是;若用同位素180示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:。
(2)球形干燥管C的作用是。反应结束后D中的现象是。
(3)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是。
(4)欲从D中得到乙酸乙酯的分离方法是;从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出;
(5)某化学课外小组设计了如图所示的制取乙酸乙酯的装置(图中的铁架台、铁夹、加热装置已略去),与上图装置相比,此装置的主要优点有:(请写出两点)
,。
(共14分)某同学设计如下实验装置探究硫酸与金属、非金属的反应、验证其产物,并探究随着反应的进行,硫酸性质发生的变化。根据实验要求回答相关问题:
F装置用于检验二氧化碳。供选择的试剂有:只含碳的生铁、18 mol·L-1的硫酸、品红溶液、无水硫酸铜粉未、酸性高锰酸钾溶液、氧化铜、澄清的石灰水、碱石灰。(供选择的试剂可重复使用)
(1)打开分液漏斗的活塞,A装置中发生的反应6H2SO4(浓)+2FeFe2(SO4)3+6H2O↑+3SO2↑和(用化学方程式表示),随反应的进行,硫酸的浓度变稀,又发生反应(用化学方程式表示)。
(2)B装置中的试剂是。
(3)E装置中的作用是。
(4)G装置中的试剂是,现象是。
(5)从安全角度考虑,应后点燃的酒精灯(填“A”或“G”)。你认为本实验尾气是否需要处理?(填“是”或“否”),如需处理,具体方案是。
某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的锌粉,用排水集气法收集反应放出的氢气,实验记录如下(累计值):
时间(min) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氢气体积(mL) |
50 |
120 |
232 |
290 |
310 |
(1)哪一时间段(指0~1、1~2、2~3、3~4、4~5 min)反应速率最大,原因是。
(2)哪一段时段的反应速率最小,原因是。
(3)求2~3分钟时间段以盐酸的浓度变化来表示的该反应速率(设溶液体积不变,要写出计算过程)。
(4)如果反应太激烈,为了减缓反应速率而又不减少产生氢气的量,他在盐酸中分别加入等体积的下列溶液:你认为可行的是(填编号) 。
A.蒸馏水 B.NaCl溶液 C.Na2CO3溶液 D.CuSO4溶液
溴乙烷是一种重要的有机化工原料,其沸点为38.4℃。制备溴乙烷的一种方法是乙醇与氢溴酸反应.某课外小组欲在实验室制备溴乙烷的装置如图,实验操怍步骤如下:
①检查装置的气密性;
②在圆底烧瓶中加入95%乙醇、溴化钠、浓硫酸及几粒碎瓷片;
③小心加热,使其充分反应。
请问答下列问题。
(1)装置A的作用是。
(2)反应结束后,得到的粗产品呈棕黄色(含少量的溴单质)。为了除去粗产品中的杂质,可选择下列试剂中的(填写上正确选项的字母)。
a.亚硫酸钠溶液b.氢氧化钠溶液
c.乙醇d.四氯化碳
该实验操作中所需的主要玻璃仪器是(填仪器名称)。
(3)要进一步制得纯净的溴乙烷,可继续用蒸馏水洗涤,分液后,再加入无水,然后进行的实验操作是(填写正确选项的字母)。
a.分液b.蒸馏 c.萃取
(4)为了检验溴乙烷中含有溴元素,通常采用的方法是取少量溴乙烷,然后(按实验的操作顺序选填下列序号)。
①加热 ②加入溶液③加入稀
酸化④加入NaOH溶液