【題目】某化學學習小組進行如下實驗
Ⅰ.探究反應速率的影響因素
設計了如下的方案并記錄實驗結果(忽略溶液混合體積變化)。限選試劑和儀器:0.20 mol·L-1H2C2O4 溶液、0.010 mol·L-1KMnO4溶液(酸性)、蒸餾水、試管、量筒、秒表、恒溫水浴槽
(1)上述實驗①、②是探究_____對化學反應速率的影響;若上述實驗②、③是探究濃度對化學反應速率的影響,則 a 為_________;乙是實驗需要測量的物理量,則表格中“乙”應填寫_____。
Ⅱ.測定 H2C2O4·xH2O 中 x 值
已知:M(H2C2O4 )=90 g·mol-1
① 稱取 1.260 g 純草酸晶體,將草酸制成 100.00 mL 水溶液為待測液;
② 取 25.00 mL 待測液放入錐形瓶中,再加入適量的稀 H2SO4;
③ 用濃度為 0.05 000 mol·L-1 的 KMnO4標準溶液進行滴定。
(2)請寫出滴定中發(fā)生反應的離子方程式_____。
(3)某學生的滴定方式(夾持部分略去)如下,最合理的是_____(選填 a、b)。
(4)由圖可知消耗 KMnO4 溶液體積為_____mL。
(5)滴定過程中眼睛應注視_________,滴定終點錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化為_____。
(6)通過上述數(shù)據(jù),求得 x=_____。若由于操作不當,滴定結束后滴定管尖嘴處有一氣泡, 引起實驗結果_____(偏大、偏小或沒有影響);其它操作均正確,滴定前未用標準 KMnO4 溶液潤洗滴定管,引起實驗結果_________(偏大、偏小或沒有影響)。
【答案】溫度 1.0 溶液褪色時間/s 5H2C2O4+2MnO4- +6H+ ===10CO2 ↑+2Mn2+ +8H2O b 20.00 錐形瓶中顏色變化 溶液由無色變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色 2 偏小 偏小
【解析】
I、(1)由表中數(shù)據(jù)可知,實驗①、②只有溫度不同,所以實驗①、②是探究溫度對化學反應速率的影響。若上述實驗②、③是探究濃度對化學反應速率的影響,對比表中數(shù)據(jù),只有H2C2O4濃度可變,在保證溶液總體積(2.0mL+4.0mL=6.0mL)不變條件下加蒸餾水稀釋H2C2O4溶液,所以a=6.0mL-4.0mL-1.0mL=1.0mL。因為本實驗是探究反應速率的影響因素,所以必須有能夠計量反應速率大小的物理量,KMnO4的物質的量恒定,KMnO4呈紫色,可以以溶液褪色所用的時間來計量反應速率,所給儀器中有秒表,故時間單位為“s”,表格中“乙”應該是“溶液褪色時間/s”。
II、(2)H2C2O4分子中碳原子顯+3價,有一定的還原性,常被氧化為CO2,KMnO4具有強氧化性,通常被還原為Mn2+,利用化合價升降法配平,所以滴定中的離子方程式為:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(3)KMnO4具有強氧化性,能氧化橡膠,所以不能用堿式滴定管盛裝KMnO4溶液,a不合理,答案選b;
(4)圖中滴定管精確到0.1mL,估讀到0.01mL,從上往下讀,滴定前的讀數(shù)為0.90mL,滴定后的讀數(shù)20.90mL,消耗KMnO4溶液體積為20.90mL-0.90mL=20.00mL;
(5)滴定實驗中減小誤差的關鍵操作就是要準確判斷滴定終點,所以滴定過程中眼睛始終注視著錐形瓶中溶液顏色的變化;KMnO4呈紫紅色,當KMnO4不足時,溶液幾乎是無色,當H2C2O4完全反應后,再多一滴KMnO4溶液,溶液立即顯紅色,此時我們認為是滴定終點,為防止溶液局部沒有完全反應,故還要持續(xù)搖動錐形瓶30s,所以滴定終點錐形瓶內(nèi)溶液的顏色變化為:溶液由無色變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色;
(6)先求H2C2O4物質的量,再求H2C2O4·xH2O摩爾質量。
列比例式:,解得c(H2C2O4)=0.1mol/L。則1.260g純草酸晶體中H2C2O4物質的量n(H2C2O4)=0.1L×0.1mol/L=0.01mol,即H2C2O4·xH2O的物質的量=0.01mol,H2C2O4·xH2O的摩爾質量, 。
滴定結束后滴定管尖嘴處有一氣泡,使得KMnO4溶液體積讀數(shù)偏大,根據(jù)上面的計算式可知n(H2C2O4·xH2O)偏大,H2C2O4·xH2O的摩爾質量偏小,x值偏小。若滴定前未用標準 KMnO4 溶液潤洗滴定管,KMnO4溶液濃度偏小,滴定終點時消耗KMnO4溶液體積偏大,根據(jù)上面的計算式可知n(H2C2O4·xH2O)偏大,H2C2O4·xH2O的摩爾質量偏小,x值偏小。
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【題目】粗鹽中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—等雜質,需要提純后才能綜合利用。為除去粗鹽中的雜質,某同學設計了一種制備精鹽的實驗方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量):
(1)提純的步驟有:①加入過量的Na2CO3溶液②加入過量的BaCl2溶液③加入過量的NaOH溶液④調節(jié)溶液的pH等于7⑤溶解⑥過濾⑦蒸發(fā),正確的操作順序是________(填選項字母)。
a.⑤②③①⑥④⑦ b.⑤①②③⑥④⑦ c.⑤②①③④⑥⑦ d.⑤③②①⑥④⑦
(2)操作Z的名稱是_____,蒸發(fā)操作用到的儀器有酒精燈,玻璃棒,三腳架,泥三角還有 ________。
(3)第Ⅱ步中,寫出除去Ca2+和Fe3+相應的化學方程式(設粗鹽溶液中Ca2+的主要存在形式為CaCl2,Fe3+的主要存在形式為FeCl3)____________________、____________________。
(4)判斷SO42—已沉淀完全的方法是__________________。
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【題目】我國科學家通過測量SiO2中26Al和10Be兩種元素的比例確定“北京人”年齡,這種測量方法叫“鋁鈹測年法”。完成下列填空:
(1)寫出Be的核外電子排布式___________。Be所在的周期中,最外層有2個未成對電子的元素的符號有_____、_______。
(2)Al和Be具有相似的化學性質,鋁原子核外有 _____ 種不同運動狀態(tài)的電子。寫出BeCl2水解反應的化學方程式_______________________。
(3)研究表明26Al可以衰變?yōu)?/span>26Mg,請從原子結構角度解釋這兩種元素金屬性強弱關系_______________。
(4)比較Al3+、S2-和C1-半徑由大到小的順序____________________;這3種元素最高價氧化物對應的水化物中酸性最強的是___________(寫名稱)。 Al2O3是離子化合物,而 AlCl3是共價化合物。工業(yè)制鋁時,電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是_______________。
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【題目】對于數(shù)以千萬計的化學物質和為數(shù)眾多的化學反應,分類法的作用幾乎是無可代替的。
Ⅰ.現(xiàn)有以下物質:①H2O ②Cu ③BaCO3 ④Fe(OH)3膠體 ⑤酒精 ⑥CO2 ⑦稀硫酸
(1)以上物質中屬于混合物的是________(填序號,下同),屬于電解質的是_______。
(2)向④中逐滴滴加⑦,可觀察到的現(xiàn)象是_______________________。
Ⅱ.雖然分類的方法不同,但四種基本反應類型和離子反應、氧化還原反應之間也存在著一定的關系。
(1)右圖為離子反應、氧化還原反應和置換反應三者之間的關系,其中表示離子反應的是__________(填字母)。
(2)有同學認為所有酸堿中和反應均可表示為:H+ + OH = H2O。請舉個例子反駁上述觀點(用離子方程式表示)______________________________________。
(3)宋代著名法醫(yī)學家宋慈的《洗冤集錄》中有“銀針驗毒”的記載,“銀針驗毒”的原理是:4Ag+2H2S+O2 = 2X+2H2O。則 X的化學式為_______。其中H2S是該反應的_______(填序號)。
A.氧化劑 B.還原劑
C.既是氧化劑又是還原劑 D.既不是氧化劑又不是還原劑
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【題目】有一瓶溶液只含Cl-、CO32—、SO42—、Na+、NH4+、K+、Mg2+七種離子中的某幾種。經(jīng)實驗:
①原溶液白色沉淀;
②將①所得溶液放出使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體;
③原溶液中加BaCl2溶液不產(chǎn)生沉淀。
④原溶液中加AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加稀硝酸白色沉淀不溶解。
回答下列問題:
(1) 試分析原溶液中一定含有的離子是________________,一定不含有的離子是____________,可能含有的離子是________________。
(2) 有同學認為實驗④可以省略,你認為呢?(填“可以”或“不可以”)_________,并說明理由___________________________________________________________。
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【題目】某課外活動小組為了研究“干燥的CO2不能與Na2O2反應”和“CO2在有水存在時才能與Na2O2反應”,設計了如下實驗裝置:
(1)如圖裝置,在干燥管中裝入Na2O2后,打開活塞加入稀硫酸,生成CO2。打開K1,關閉K2,加熱銅絲,目的是_____,X是_____。實驗觀察到銅絲未變化,則得出結論______。
(2)若打開K2,關閉K1,出現(xiàn)________現(xiàn)象,可證明有水時CO2與Na2O2反應產(chǎn)生了O2。
(3)根據(jù)以上的實驗結論,寫出生成CO2、O2反應的化學方程式:_______________。
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【題目】將固體NH4Br置于2.0 L的密閉容器中,在某溫度下發(fā)生如下反應:
NH4Br(s)NH3(g)+HBr(g)
2HBr(g)Br2(g)+H2(g)
2 min后,測得H2為1 mol,HBr為8 mol,則上述反應中生成NH3的速率為( )
A. 0.5 mol·(L·min)-1 B. 2 mol·(L·min)-1
C. 2.5 mol·(L·min)-1 D. 5 mol·(L·min)-1
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【題目】聚氯乙烯是制作裝修材料的最常用原料,失火時聚氯乙烯在不同的溫度下,發(fā)生一系列復雜的化學變化,產(chǎn)生大量有害氣體,其過程大體如下:
下列說法不正確的是
A. 聚氯乙烯的單體可由乙烯與HCl加成而得
B. 上述反應中①屬于消去反應,④屬于(脫氫)氧化反應
C. 火災中由聚氯乙烯產(chǎn)生的有害氣體中含HCl、CO、C6H6等
D. 在火災現(xiàn)場,可以用濕毛巾捂住口鼻,并彎下腰盡快遠離現(xiàn)場
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【題目】已知下列熱化學方程式:
(1)CH3COOH(l)+2O2(g) == 2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ·mol-1
(2)C(s)+ O2(g) == CO2(g) △H2=-393.5 kJmol-1
(3)H2(g) +O2(g) == H2O(l) △H3=-285.8kJ·mol-1
則反應2C(s)+2H2(g) +O2(g) == CH3COOH(l)的△H為( )
A. -488.3 kJ·mol-1 B. -244.15 kJ·mol-1 C. +488.3 kJ·mol-1 D. +244.15 kJ·mol-1
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