已知用硫酸酸化的草酸(H2C2O4)溶液能与KMnO4溶液反应。某化学小组研究发现,少量MnSO4可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下:
(1)常温下,探究不同的初始pH和草酸溶液浓度对反应速率的影响,设计如下实验,则A=________,C=___________,E=___________
实验编号 |
温度 |
初始pH |
0.1mol/L草酸溶液体积/mL |
0.01mol/LKMnO4 溶液体积/mL |
蒸馏水体积/mL |
待测数据(混合液褪色时间/s) |
① |
常温 |
1 |
20 |
50 |
30 |
t1 |
② |
常温 |
A |
B |
C |
30 |
t2 |
③ |
常温 |
2 |
40 |
D |
E |
t3 |
(2)该反应的离子方程式_____________________________。
(3)若t1<t2,则根据实验①和②得到的结论是________________________。
(4)小组同学发现每组实验反应速率随时间的变化总是如图,其中t1~t2时间内速率变快的主要原因可能是:①__________________;②_________________。
(5)化学小组用滴定法测定KMnO4溶液物质的量浓度:取ag草酸晶体(H2C2O4•2H2O,摩尔质量126g/mol)溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液置于锥形瓶中,加入适量稀H2SO4酸化,再用KMnO4溶液滴定至终点,重复滴定三次,平均消耗KMnO4溶液VmL。滴定到达终点的现象是:__________;实验中所需的定量仪器有__________(填仪器名称)。该KMnO4溶液的物质的量浓度为________mol/L。
某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究。
(I)下表是该小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:
用10mL H2O2制取150mL O2所需的时间(秒)
①研究小组在设计方案时。考虑了浓度和因素对过氧化氢分解速率的影响。
②上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响。
(Ⅱ)将质量相同但聚集状态不同的MNO2分别加入到5mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:
催化剂(MNO2) |
操作情况 |
观察结果 |
反应完成所需的时间 |
粉末状 |
混合 不振荡 |
剧烈反应,带火星的木条复燃 |
3.5分钟 |
块状 |
反应较慢,火星红亮但木条未复燃 |
30分钟 |
①写出H2O2发生的化学反应方程式。
②实验结果说明催化剂作用的大小与有关。
溴苯是一种化工原料,实验室用以下甲、乙、丙、丁等仪器组合,合成溴苯的装置示意图(其余辅助仪器略去)及有关数据如下,按要求回答下列问题:
苯 |
溴 |
溴苯 |
|
密度/g·cm-3 |
0.88 |
3.10 |
1.50 |
沸点/°C |
80 |
59 |
156 |
水中溶解度 |
微溶 |
微溶 |
微溶 |
(1)仪器乙的名称为:;
(2)用上图的装置制备溴苯时的操作为:向甲中预先加入少量铁屑,再加入适量苯,丙中预先装好适量液溴,将丙中所装的液溴缓慢滴入甲中,充分反应。反应中铁屑的作用是:;写出制备溴苯的化学反应方程式是:;
(3)丁装置烧杯中倒置的漏斗的目的是:;写出丁中发生的主要化学反应的方程式为:;
(4)充分反应后,向甲中加入适量水,然后过滤除去未反应的铁屑;所得到滤液就是制得的粗溴苯,其中含有未反应完的液溴,最好应选择试剂除去,
A.氢氧化钠溶液 B.稀盐酸溶液C.氯化钠溶液D.水
经过上述操作所得的粗溴苯中还含有杂质苯,要进一步提纯,应选下列哪种操作除去。
E.重结晶 F.过滤G.蒸馏 H.萃取
某课外学习小组在学习了Na2O2与CO2的反应后,认为Na2O2与SO2应该也可以反应。他们设计了下图装置(夹持装置已略去,装置的气密性良好)进行实验,探究SO2与Na2O2反应的产物,请按要求回答下列问题。
Ⅰ﹒写出装置A中发生反应的化学方程式:___________________________
Ⅱ﹒装置D的作用:除了可以防止空气中的CO2、水蒸气等进入C中与Na2O2反应,还可以_____________
Ⅲ﹒在通入足量的SO2与Na2O2充分反应后,他们对C中固体产物提出如下假设:
假设1:只有Na2SO3;
假设2:_________;
假设3:既有Na2SO3,又有Na2SO4。
(1)若假设1成立,写出SO2与Na2O2反应的化学方程式:________________
(2)为进一步确定C中反应后固体产物的成分(Na2O2已反应完全),甲同学设计了如下实验:
甲同学由此得出结论:产物是Na2SO4,该方案是否合理______(填“是”或“否”),理由是_____________
(3)乙同学设计了如下实验验证假设3成立,请帮助他完成下表。
实验步骤 |
现象 |
①取少量C中固体产物于试管中,加入适量的蒸馏水溶解。 |
固体全部溶解 |
②向上试管中加入过量的_____________,将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液中。 |
KMnO4溶液__________ |
③向步骤②反应后的试管中,加入适量的BaCl2溶液。 |
产生白色沉淀 |
步骤②中将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液中,发生反应的离子方程式为:__________
某化学兴趣小组利用如下图装置验证元素非金属性的变化规律。
(1)仪器A的名称为________,干燥管D的作用是________。
(2)实验室中现有药品KMnO4、MnO2、浓盐酸、Na2S,请选择合适药品设计实验验证非金属性:Cl>S,装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、________、Na2S溶液,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,装置C中发生反应的离子方程式为____________。
(3)若利用上装置证明非金属性:S>C>Si。在A中加入稀硫酸、B中加入Na2CO3溶液、C中加入Na2SiO3溶液,观察到B中产生气泡,试管C中出现________现象,则可以证明非金属性:S>C>Si。
若将A中的稀硫酸改为稀盐酸,试管C中会出现同样的现象,是否可以得出结论:非金属性Cl>C>Si?__________(填“是”或“否”),你的理由是______________________。
为确定某酸HA是弱电解质,两同学的实验方案如下:
甲:①称取一定质量的HA,配制0.1 mol·L-1的溶液100 mL;
②用pH计测出该溶液的pH,根据pH="-lg" c(H+),推算出溶液中H+的浓度,即可证明HA是弱电解质。
乙:①用已知物质的量浓度的HA溶液、盐酸,分别配制0.1mol·L-1的两种酸溶液各100 mL;
②分别取配制的这两种溶液各10 mL,加水稀释为100 mL;
③各取相同体积的两种稀释液装入两个试管,同时加入纯度相同的锌粒,观察现象,即可证明HA是弱电解质。
(1)在两个方案的第①步中,都要用到的定量仪器是______。
(2)甲方案中说明HA是弱电解质的理由是测得溶液的H+的浓度__0.1 mol·L-1(选填“>”、“<”或“=”)。
(3)乙方案中说明HA是弱电解质的现象是___。
A.装盐酸的试管中放出气体的速率快;
B.装HA溶液的试管中放出气体的速率快;
C.两个试管中产生气体的速率一样快。
(4)请你评价:乙方案中的不妥之处:_________________________________。
(5)已知在T°C时,0.1 mol·L-1HA溶液中HA的电离度为5%,求该温度下HA的电离常数(写出计算过程)