某探究小组用酸性KMnO4溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失的方法,研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定:催化剂的用量可选择0.5g、0g,酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.01mol·L﹣1、0.001mol·L﹣1,实验温度可选择298K、323K.每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL,H2C2O4溶液(0.1mol·L﹣1 )的用量均为2mL。
(1)该反应的离子方程式: 。
(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 |
T/K |
催化剂的用量/g |
KMnO4酸性溶液的浓度/mol·L﹣1 |
实验目的 |
① |
298 |
0.5 |
0.01 |
(Ⅰ )实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ )实验①和③探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ )实验①和 探究催化剂对该反应速率的影响 |
② |
|
|
|
|
③ |
|
|
|
|
④ |
|
|
|
(3)在完成探究催化剂对该反应速率影响的实验时发现,未加催化剂的情况下,刚开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显,但不久后突然褪色,反应速率明显加快。针对上述实验现象,同学认为高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,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 。若用实验证明你的猜想.除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是 。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.二氧化锰 D.水
(4)可以利用酸性高锰酸钾测定某草酸钠(Na2C2O4)样品中草酸钠的质量分数,该小组称量2.68 g草酸钠样品溶于稀硫酸中,然后用0.2000 mol·L﹣1的酸性高锰酸钾溶液进行滴定(其中的杂质不跟高锰酸钾和稀硫酸反应 )。
①滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否” ),当溶液 ,说明滴定达到终点。
②滴定时用 (填a或b )滴定管盛装KMnO4标准溶液。
③达到终点时消耗了15.00 mL的高锰酸钾溶液,样品中草酸钠的质量分数为 。
(4分)为测定含有Na2O杂质的Na2O样品的纯度,甲同学设计以下的方案。
用图所示装置,通过测定NaO2与C0
反应生成0
的体积来测定样品的纯度。
(1)C中所盛的药品是____________
(2)A中橡皮管的作用是____________
(3)利用该实验方案所测NaO
的纯度明显偏大,其原因可能是__________ (填选项字母)。
a.装置A、B中的空气对测定结果产生了影响
b.装置C中的空气对测定结果产生了影响
c.读数时U形量气管中的液面左低右高
d.读数时U形量气管中的液面左高右低
(4)该法步骤相对麻烦,请设计一种简便的实验方法完成实验目的,画简图说明即可。
(10分)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置:氮气。
(2)氮气和氢气通过甲装置,甲装置的作用有干燥气体、、______________。
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨,(“会”或“不会”)发生倒吸,原因是:________________________________________。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,能使铂丝保持红热的原因是:,锥形瓶中还可观察到的现象是:、产生白烟。用化学方程式解释现象产生的原因。
(6分)硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫的含量,采用以下方案:
甲方案:如下图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。
(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是_________________。
(2)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
乙方案:实验步骤如图所示:
(3)步骤③中洗涤沉淀的方法是___________________________________________。
(4)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为(用含有V、m的代数式表示)。如果将双氧水换成足量用稀硫酸酸化的高锰酸钾溶液,方案是否合理,如不合理,如何改进(认为合理可不填)。
(5分)在实验室里可用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过_____________(填写仪器名称)向烧瓶中加入适量的浓盐酸。实验时为了除去氯气中的氯化氢气体,可在①与②之间安装盛有_______(填写下列编号字母)的净化装置。
A.碱石灰 | B.饱和食盐水 |
C.浓硫酸 | D.饱和碳酸氢钠溶液 |
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是:_____________________。
反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。下图中符合该晶体溶解度曲线的是_______(填写编号字母)。
(3)本实验中制取氯酸钾的离子方程式是_______________。
某同学设计了下图所示的装置,可比较HNO3、H2CO3、H2SiO3的酸性强弱,进而比较氮、碳、硅元素非金属性强弱。供选择的试剂:稀硝酸、稀硫酸、碳酸钙固体、碳酸钠固体、硅酸钠溶液、澄清石灰水、饱和碳酸氢钠溶液
(1)仪器a的名称:。
(2)锥形瓶中装有某可溶性正盐,a中所盛试剂为。
(3)装置B所盛试剂是,其作用是。
(4)装置C所盛试剂是,
C中反应的离子方程式是。
(5)通过实验证明碳、氮、硅的非金属性由强到弱的顺序是。