草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下:
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:
【提出假设】假设1:该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn2+对该反应有催化作用
假设3:K+对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是 。
【设计、完成实验】(1)称取 g草酸晶体(H2C2O4·2H2O),配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和 。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是 (填下列选项的字母序号)。
A.称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘 |
B.定容时俯视刻度线 |
C.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水 |
D.摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容 |
(2)完成探究,记录数据
实验 编号 |
烧杯中所加试剂及用量(mL) |
控制条件 |
溶液褪色时间(s) |
|||
0.10 mol/L H2C2O4溶液 |
等浓度 KMnO4溶液 |
H2O |
0.50 mol/L 稀硫酸 |
|
|
|
1 |
30 |
20 |
30 |
20 |
|
18 |
2 |
30 |
20 |
30 |
20 |
水浴控制温度65 ℃ |
15 |
3 |
30 |
20 |
30 |
20 |
加入少量MnSO4固体 |
3.6 |
4 |
30 |
20 |
x |
20 |
加入5 mL 0.10 mol/LK2SO4溶液 |
18 |
则x = ,假设2成立
(3)由于KMnO4能氧化水中有机物等因素,为配制好稳定的KMnO4溶液,其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中,加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸,用(2)中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗KMnO4溶液40.00 mL,则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为: 。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为 。
“酒是陈的香”,就是因为酒在储存过程中生成了有香味的乙酸乙酯,在实验室我们也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯。
回答下列问题:
(1)写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式。
(2)在大试管中配制一定比例的乙醇、乙酸和浓硫酸的混合液的方法是
。
(3)浓硫酸的作用是:①;②
。
(4)饱和碳酸钠溶液的主要作用是①;
②③
(5)装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上,不能插入溶液中,目的是防止。
(6)若要把制得的乙酸乙酯分离出来,应采用的实验操作是。
(7)做此实验时,有时还向盛乙酸和乙醇的试管里加入几块碎瓷片,其目的是
。
(8)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应物不能完全变成生成物,反应一段时间后,就达到了该反应的限度,也即达到化学平衡状态。下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)。
①单位时间里,生成1 mol乙酸乙酯,同时生成1 mol水②单位时间里,生成1 mol乙酸乙酯,同时生成1 mol乙酸③单位时间里,消耗1 mol乙醇,同时消耗1 mol乙酸④正反应的速率与逆反应的速率相等⑤混合物中各物质的浓度不再变化
(9)反应时,可能生成的物质是()
A.![]() |
B.![]() |
C.H218O | D.H2O |
用如图所示的实验装置制备少量乙酸乙酯。请回答有关问题:
(1)试管I中盛有由2 mL浓硫酸、3 mL乙醇、2 mL冰醋酸组成的反应混合液,请简述配制该混合液的操作过程:
(2)反应中浓硫酸的作用是
(3)实验中应缓慢加热,理由是
(4)试管II中的导管口为什么要在液面之上?
(5)饱和的Na2CO3溶液的主要作用是。分离饱和的Na2CO3溶液与乙酸乙酯用到的仪器是。
(6)该实验使用的乙醇应不含水份,如何检验乙醇是否含有水份。
(7)如果乙醇含有水份,如何将其转变为无水乙醇。
氢气、纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料已应用到社会生活和高科技领域。
⑴已知短周期金属元素A和B,其单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
899.5 |
1757.1 |
14848.7 |
21006.6 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
①根据上述数据分析, B在周期表中位于区,其最高价应为;
②若某同学将B原子的基态外围电子排布式写成了ns1np1,违反了原理;
③B元素的第一电离能大于Al,原因是 ;
⑵氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由。
②C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子相对稳定结构,则C60分子中σ键与π键的数目之比为。
有A、B、C、D四种元素,其中A元素和B元素的原子都有1个未成对电子,A+比B-少一个电子层,B原子得一个电子后3p轨道全满;C原子的p轨道中有3个未成对电子,其气态氢化物在水中的溶解度是同族元素所形成的氢化物中最大的;D的最高化合价和最低化合价的代数和为4,其最高价氧化物中含D的质量分数为40%,且其核内质子数等于中子数。R是由A、D两元素形成的离子化合物,其中A与D离子数之比为2∶1。请回答下列问题:
⑴A单质、B单质、化合物R的熔点大小顺序为下列的(填序号):
①A单质>B单质>R; ②R>A单质>B单质;
③B单质>R >A单质; ④A单质>R>B单质。
⑵在CB3分子中C元素原子的原子轨道发生的是________杂化,其固体的晶体类型为;
⑶写出D原子的核外价电子排布式_,C的氢化物比D的氢化物在水中溶解度大得多的可能原因
;
⑷右图是D和Fe形成的晶体FeD2最小单元“晶胞”,FeD2晶体
中阴、阳离子数之比为,FeD2物质中具有的化
学键类型为。
联氨(N2H4)是一种无色可燃的弱碱性液体,是液体大推力火箭常用的高能燃料。
⑴已知联分子中的N原子最外层满足8电子相对稳定结构,则下列说法正确的是
A.联氨(N2H4)结构与C2H4相似,存在N=N双键 | |
B.一分子联氨中含有的电子对数目为5 |
C.联氨中的N原子的杂化类型为sp3杂化 |
D.联氨能与HCl发生化合反应生成N2H6Cl2 |
⑵联氨可以采用尿素[CO(NH2)2]为原料制取,方法是在高锰酸钾催化剂存在下,尿素和次氯酸钠、氢氧化钠溶液反应生成联氨、另外两种正盐和水,写出其反应的化学方程式;
⑶火箭推进器中分别装有联氨和过氧化氢,当它们混合时即产生气体,并放出大量热。已知:12.8 g液态联氨与足量过氧化氢反应生成氮气和水蒸气,放出256.65 kJ的热量,写出该反应的热化学方程式 。