现有一块铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置进行实验(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应的问题。
(1)以下有关合金的说法,正确的是 (填写字母)
A.铁碳合金的熔点高于纯铁和碳
B.铁碳合金的熔点介于纯铁和碳之间
C.铁碳合金的硬度大于纯铁
D.其他条件相同时,铁碳合金的耐腐蚀性强于纯铁
(2)按图示连接好装置,检验气密性,加入药品,称量F的质量,将m g合金样品放入A中,再通过B加入过量的浓硫酸。未点燃酒精灯前,A中无明显现象,其原因是: 。
(3)点燃酒精灯,反应一段时间后,C、D中可观察到明显的现象。写出合金样品在A中反应的化学方程式_______ , _________。
(4)C中的现象是____________________,D中足量酸性KMnO4溶液的作用是 。
(10分)已知可逆反应CO + H2O(g)CO2 + H2,达到平衡时,
(1)830K时,若起始时:c (CO) =" 2" mol/L,c (H2O) =" 3" mol/L,平衡时CO的转化率为60%,水蒸气的平衡转化率为;K值为。
(2)830K,若只将起始时c (H2O)改为6 mol/L,则水蒸气的平衡转化率为。
(3)若830K时,起始浓度c (CO) =" a" mol/L,c (H2O) =" b" mol/L,H2的平衡浓度c (H2) =" c" mol/L,
①a、b、c之间的关系式是②当a = b时,a = c。
(10分)某研究性学习小组用电解溶液的方法测定铜的相对原子质量(装置如图),实验中测得某电极的质量增重为m g,已知氧元素相对原子质量为16。请回答:
(1)m g应为极的质量增重(填A或B),电解总反应的离子方程式为;
(2)本实验(电解溶液)中,学习小组采用两套方案测定铜的相对原子质量。
①第一套方案中,同学们测得气体的体积为V L(标准状况),则铜的相对原子质量是(用m、V表示);
②第二套方案中,以下数据需要测定的是(填序号)。
a. A极增加的质量 b. 整套装置减少的质量
c. 电解后溶液的体积 d. 电解后溶液的pH(可由此计算出溶液中H+的物质的量浓度)
某校某班化学兴趣小组进行了下列两项试验活动:(1)探究草酸(H2C2O4)与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢;(2)测定草酸晶体的纯度。已知:①在酸性环境下的还原产物是
;②草酸是二元弱酸。
Ⅰ.探究草酸与高锰酸钾溶液在不同条件下反应的快慢
取4支试管,分别加入的草酸溶液
,按下表中四种方案分别加入相应的试剂,使其发生反应。四支试管中均可观察到有气泡产生,且溶液的颜色变化都为:紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色,溶液褪为无色所需的时间如下表所示(表中“—”表示未加入该试剂)。
实验 编号 |
反应温度 (利用水浴加热) |
稀硫酸溶液 |
![]() |
![]() ![]() |
褪色时间 |
1 |
65℃ |
— |
— |
1.0mL |
100s |
2 |
65℃ |
10滴 |
— |
1.0mL |
90s |
3 |
75℃ |
10滴 |
— |
1.0mL |
40s |
4 |
75℃ |
10滴 |
加入少许 |
1.0mL |
3s |
根据以上4组实验,可以得出的结论主要有_______________________________。
Ⅱ.测定草酸晶体的纯度
用托盘天平称取草酸晶体样品
;配制成
溶液;每次移取25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.10mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定;滴定实验重复操作2—3次。请回答:
(1)实验中需要用到的玻璃仪器除了玻璃棒、烧杯、锥形瓶、胶头滴管、250mL容量瓶外还需要的一种玻璃仪器是____________。(填仪器名称)
(2)上述溶液与酸性
溶液反应的离子方程式为_________。
(3)若滴定过程中平均消耗酸性高锰酸钾溶液VmL,则草酸晶体的纯度为_______(以含W、V的表达式表示)。
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。
(1)实验一:取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验,实验报告如下表所示。
序号 |
条件 |
现象 |
结论 |
|
温度/℃ |
催化剂 |
|||
1 |
40 |
FeCl3溶液 |
||
2 |
20 |
FeCl3溶液 |
||
3 |
20 |
MnO2 |
||
4 |
20 |
无 |
试回答:
①实验1、2研究的是对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是。
(2)实验二:经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
① 定性分析:如图甲可通过观察________________________________,定性比较得出结论。
有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是__________________________。
②定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是。
(3)实验三:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显但不久突然褪色,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,你的猜想还可能是_____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、水 D、氯化锰
(1)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
①第5步实验操作需要烧杯、____________、___________玻璃仪器。
②步骤2中,判断加入BaCl2已过量的方法是:
。
③除杂试剂BaCl2、NaOH、Na2CO3加入的顺序必须满足 。
④若先用盐酸调pH值再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是_____________________________。
(2)为检验粗盐溶液中Cl-、SO42-请根据内容填空:
①首先检验离子,应先加入过量的。
②将所得混合物过滤,然后在溶液中加入试剂检验另一离子。