右图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容。
现用该浓硫酸配制980 mL 0.1 mol/L的稀硫酸。可供选用的仪器有:
①胶头滴管;②烧瓶;③烧杯;④ 药匙;⑤量筒;⑥托盘天平⑦玻璃棒
请回答下列问题:
(1)配制稀硫酸时,上述仪器中不需要使用的有 (选填序号),还缺少的仪器有 (写仪器名称);
(2)配制0.1mol/L的稀硫酸980mL需用量筒量取上述浓硫酸体积为 mL。
(3)实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是: 、 。
(4)配制时,一般可分为以下几个步骤:①量取 ②计算 ③稀释 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却。其正确的操作顺序为 。(填序号)
(5)在配制过程中,下列操作可引起所配溶液浓度偏高有 (填序号)。
①洗涤量取浓硫酸的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②未等稀释后的硫酸溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
④未洗涤稀释浓硫酸时用过的烧杯和玻璃棒
⑤定容时,俯视刻度线
现有某铁碳合金(铁和碳两种单质的混合物),
某化学兴趣小组为了测定
铁碳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(夹
持仪器已省略)和实验方案进行实验探究。
I测定铁的质量分数:
(1)检查上述装置气密性的一种方法是:关闭分液漏斗的活塞,在E装置后面连
上一根导管,然后__________________________________,则证明装置的气密性良好。
(2)称量E的质量,并将a g铁碳合金样品放入装置A中,再加入足量的浓硫酸,
待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为__________________________(写表达式)。
(3)装置C的作用______________________________________________。
(4)甲同学认为,依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,
原因是空气中CO2、H2O进入E管使b增大。你认为改进的方法是___________________________________________________________。
(5)乙同学认为,即使甲同学认为的偏差得到改进,依据此实验测得合金中铁
的质量分数也可能会偏高。你认为其中的原因是_________________。
Ⅱ探究浓硫酸的某些性质:
(6)往A中滴加足量的浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:_______________________________________________________。
(7)A中铁与浓硫酸发生反应的化学方程式是_______________________。
实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓硫酸反应生成少量的SO2。某同学设计下列实验以确定上述混合气体中含有乙烯和SO2。
(1)I、II、III、IV装置可盛放的试剂是:I II III IV(请将下列有关试剂的序号填入空格内)
A.品红 | B.NaOH溶液 | C.浓硫酸 | D.酸性KMnO4溶液 |
(2)能说明SO2气体存在的现象是;
(1)使用装置II的目的是;
(2)使用装置III的目的是;
(3)确定含有乙烯的现象是。
(14分)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用(选填序号)。
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c..浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为。
[探究二]
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含少量的H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于(选填序号)。
a. A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是。
(11分)设计一个简单的一次性完成实验的装置图,目的是验证醋酸溶液,二氧化碳水溶液、苯酚溶液的酸性强弱顺序。
①利用上图所示的仪器可以组装实验装置,则仪器的连接顺序为:
接_____ , 接______ ,接(填字母)
②写出装置I和II中的实验现象:
I中_______________ II中_____________________
③写出装置II中发生反应的方程式
④由强到弱排序三者的酸性顺序
材料1.某温度时,在2L密闭容器中有X、Y、Z三种气态物质。实验测得不同时刻各物质的量如下表所示,同时测得至3min时吸收热量75kJ。
t/min |
X/mol |
Y/mol |
Z/mol |
0 |
1.00 |
1.00 |
0.00 |
3 |
0.75 |
0.50 |
0.50 |
5 |
0.65 |
0.30 |
0.70 |
9 |
0.60 |
0.20 |
0.80 |
14 |
0.60 |
0.20 |
0.80 |
(1)写出该反应的热化学反应方程式:。
(2)该温度下反应的平衡常数K=。
(3)若该反应的逆反应速率与时间的关系如上图所示,则:
① t2~t3时平衡向(填“正”或“逆”)反应方向移动。
②t4时被改变的外界条件是(选择一个正确选项)
A.升温 | B.降温 | C.降压 | D.移去部分反应物 E.加入负催化剂 |
材料2.另有实验,利用镁与盐酸或醋酸在不同温度下反应,探究外界条件对反应速率的影响。部分实验用表如下:
实验 编号 |
温度/K |
盐酸浓度 /mol·L-1 |
醋酸浓度/mol·L-1 |
实验目的 |
① |
298 |
0.20 |
a.实验①和②,探究温度对反应速率的影响; b.实验①和③,探究浓度对反应速率的影响; c.实验④⑤,探究温度对镁与盐酸反应和镁与醋酸反应速率的影响,哪个更大一些。 |
|
② |
308 |
0.20 |
||
③ |
298 |
0.40 |
||
④ |
0.20 |
0.20 |
||
⑤ |
(4)请完成上工作表(填写实验④⑤的空格)。
(5)上表实验①中,镁条消失的时间为20s。实验过程中,镁条剩余质量与时间关系图如图。
Ⅰ. 假设反应过程中盐酸体积不变,则要计算该反应的速率v(HCl),尚缺少的数据是。
Ⅱ.若反应温度每升高10℃,反应速率增大到原来的2倍;温度相同时,醋酸是相同浓度盐酸平均速度的1/2,请在图中大致画出“实验②”、“实验④中醋酸实验”的镁条质量与时间关系曲线,并用②或④注明曲线代表的实验(假设实验中所用镁完全相同,且镁均能完全溶解)。