某学校研究性学习小组开展课题探究:
探究课题Ⅰ.“不同条件对化学反应速率影响的探究”,选用4 mL 0.01 mol·L-1KMnO4溶液与2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液在稀硫酸中进行实验,改变条件如表:
组别 |
草酸的体积(mL) |
温度/℃ |
其他物质 |
|
2 mL |
20 |
|
|
2 mL |
20 |
10滴饱和MnSO4溶液 |
|
2 mL |
30 |
|
④ |
1 mL |
20 |
1 mL蒸馏水 |
(1)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验 和 (用 ①~④表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验 和 。
(2)对比实验①和④,可以研究 对化 学反应速率的影响,实验④中加入1 mL蒸馏水的目的是 。
探究课题Ⅱ.该小组查阅资料得知:C2O42-+MnO4-+H+→ CO2↑+Mn2++H2O(未配平),欲利用该反应测定某草酸钠(Na2C2O4)样品中草酸钠的质量分数。该小组称量1.34 g草酸钠样品溶于稀硫酸中,然后用0.200 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”),请说明理由 。
(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 。
实验室需要1.0mol/L的NaOH溶液,有如下操作步骤:
①把称量好的4.0gNaOH固体放入小烧杯中,加适量蒸馏水溶解。
②把①所得溶液冷却后小心转入一定容积的容量瓶中。
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1 cm~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面与刻度线相切。
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,每次洗涤的液体都小心转入容量瓶,并轻轻摇匀。
⑤将容量瓶瓶塞塞紧,充分摇匀。
请填写下列空白:
(1)操作步骤的正确顺序为(填序号) 。
(2)步骤②所用容量瓶的规格 (填序号)
A.100 mL B.250mL C.500 mL D.1000mL
(3)本实验用到的玻璃仪器除容量瓶、玻璃棒外还有______________________________。
(4)需要使用玻璃棒的操作有________(填序号),其作用为 。
(5)下列操作会使配得的溶液浓度偏低的是 (填序号)
A.容量瓶中原有少量蒸馏水
B.溶液从烧杯转移到容量瓶中后没有洗涤烧杯
C.定容时观察液面俯视
D.配制溶液时,加水超过容量瓶刻度,用胶头滴管将多余溶液吸出
某粗氧化铜样品中含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质,某化学兴趣小组利用该样品制取胆矾晶体,测定胆矾晶体中结晶水的含量,并计算样品中氧化铜的含量,设计了如下方案进行实验。
查阅资料知Fe3+、Cu2+、Fe2+在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
请回答下列问题:
(1)在整个实验过程中,下列仪器中不可能用到的是__________(填编号)。
(2)物质X应选用_________(填字母)。
a.氢氧化钠 b.双氧水 c.铁粉 d.高锰酸钾
(3)为保证沉淀Ⅱ沉淀完全,操作③中溶液pH的调节范围为 。
(4)操作④的步骤有 、冷却结晶、 、自然干燥。
(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少进行__ 次若测定结果x值偏大,可能的原因是_______________。
a.加热温度过高
b.胆矾晶体的颗粒较大
c.加热后放在空气中冷却
d.加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出
(6)该小组一位同学根据实验结果求出样品中CuO的质量分数为,另一位同学不同意,其原因是 。
为测定某亚硫酸钠样品的纯度,甲同学称取10.0g固体,进行如下实验:
(1)实验仪器A的名称为 。
(2)装置C中浓硫酸的作用是 。
(3)若测得装置D中干燥管实验前后增重了4.8g,由此可计算出该样品中亚硫酸钠的纯度为 。
(4)该实验方案存在明显缺陷,会使测定结果 (填“偏高”或“偏低”)。为使结果准确,你的建议是 。
(8分)阅读下列实验内容,根据题目要求回答问题。
实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生用0.100mol·L-1 NaOH标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验。取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。请完成下列填空:
实验编号 |
待测盐酸的体积(mL) |
NaOH溶液的浓度(mol·L-1) |
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL) |
1 |
20.00 |
0.10 |
24.18 |
2 |
20.00 |
0.10 |
23.06 |
3 |
20.00 |
0.10 |
22.96 |
(1)滴定达到终点的标志是 。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为 (保留小数点后叁位)。
(3)若滴定结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,终点读数为 mL。
(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有 。
A.用酸式滴定管取20.00 mL待测盐酸,使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.称量NaOH固体时,有小部分NaOH潮解
D.滴定终点读数时俯视
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
(18分)某学习小组利用如图实验装置制备Cu(NH3)xSO4·H2O.并测量x值。
【Cu(NH3)xSO4·H2O制备】见图1
(1)A中发生的化学反应方程式为 ;B中观察到的现象是 。
(2)C中CCl4的作用是 。
(3)欲从Cu(NH3)xSO4溶液中析出Cu(NH3)xSO4·H2O晶体,可加入试剂 。
【x值的测量】见图2
步骤一:检查装置气密性,称取0 .4690 g晶体[M = (178+17x)g/mol]于锥形瓶a中
步骤二:通过分液漏斗向锥形瓶a中滴加l0%NaOH溶液
步骤三:用0.5000 mol/L的NaOH标液滴定b中剩余HCI,消耗标液16. 00 mL
(4)步骤二的反应可理解为Cu(NH3)xSO4与NaOH在溶液中反应,其离子方程式为 。
【x值的计算与论证】
(5)计算:x = ,
该学习小组针对上述实验步骤,提出测量值(x)比理论值偏小的原因如下:
假设1:步骤一中用于称量的天平砝码腐蚀缺损;
假设2:步骤二中 (任写两点);
假设3 :步骤三中测定结束读数时,体积读数偏小。该假设 (填“成立”或“不成立”),
针对假设l,你对实验的处理意见是 。
苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其它食品的抑菌剂,也可广泛应用于制药和化工行业,某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸,制备流程为:
操作步骤如下:① 将一定量的甲苯和碱性KMnO4溶液加热至沸腾,并冷凝回流至混合液不再分层。② 反应停止后,将反应混合液过滤,滤渣为黑色固体;得到的滤液如果呈紫色,可加入少量的饱和亚硫酸钠溶液使紫色褪去,重新过滤。③ 将②中所得滤液经一系列操作得到苯甲酸晶体。
已知:苯甲酸相对分子质量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g;
(1)该实验合成苯甲酸钾可能用到的下列仪器有__________。
A.圆底烧瓶 B.蒸馏烧瓶 C.冷凝管 D.温度计
(2)第①步中被回流的主要物质是____________________。
(3)写出滴加饱和亚硫酸钠溶液时的离子方程式______________________________。
(4)步骤③得到苯甲酸晶体应进行操作是________(按操作顺序填正确答案序号)。
A.酸化 B.过滤 C.蒸发浓缩 D.冷却结晶
(12分)金属单质及其化合物在生产生活中应用非常广泛,废旧金属的回收利用是重要研究课题。某学习小组在实验室中模拟利用含铜废料(主要成分为Cu和CuO,还有少量的A1,Fe及其氧化物)生产胆矾,其实验方案如下:
(1)上述流程中,操作1所得“滤液’‘的主要成分为_____________;
(2)酸溶后所得溶液中的榕质主要有_____________;
(3)请写出酸溶过程单质铜发生反应的离子方程式___________;该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______________;
(4)试剂可以是________________;
(5)操作3是一系列操作.其操作为______________、冷却结晶、过滤、___________、小心干燥。
(12分)氯气是一种重要的工业原料。
(1)实验室可用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式是:__________________。
(2)资料显示:
某学习小组利用此原理设计如图所示装置制取氯气并探究其性质。
①在该实验中,甲部分的装置是______(填字母)。如何检查该装置的气密性?_________________。
②乙装置中FeCl2溶液与Cl2反应的离子方程式是_______________。
③丙装置中通入少量Cl2,可制得某种生活中常用的漂白、消毒的物质。已知碳酸的酸性强于次氯酸。则丙中发生反应的化学方程式是____________。
④该实验存在明显的缺陷.改进的方法是_______________________________________________。
下表是实验室制备气体的有关内容:
编号 |
实验内容 |
实验原理 |
气体发生装置 |
① |
制备氧气 |
H2O2→O2 |
|
② |
制备氨气 |
NH4Cl→NH3 |
|
③ |
制备氯气 |
HCl→Cl2 |
|
(1)从上述气体制备原理中:从制备过程看,必须选择合适的氧化剂才能实现的是 (填气体的化学式,下同);从反应原理看,明显不同于其他两种气体的是 。
(2)根据表中所列实验原理,从下列装置中选择合适的气体发生装置,将其编号填入上表中的空格中。
(3)某学习小组设计了如下图实验,将氯气依次通过下列装置以验证氯气的性质:
①通入氯气后,A中的现象是 ,
整套实验装置存在的明显缺陷是 。
②C装置中发生反应的离子方程式为: 。
(1)用5.0mol﹒L-1的NaOH溶液配制0.1mol﹒L-1的NaOH溶液时,如图所示的仪器中,肯定不需要的是 (填序号),配制上述溶液还需要的玻璃仪器
是 (填仪器名称)。
(2)在配制过程中,下列操作将导致所配溶液浓度偏低的是(填编号)
①准确取出的浓NaOH溶液在空气中露置时间过长;
②用量器将浓NaOH溶液直接加入容量瓶,缓慢加入蒸馏水至液面最低点恰好和环形刻度线相切;
③摇匀后,液面低于刻度线,再加蒸馏水至液面最低点恰好和环形刻度线相切;
④稀释NaOH溶液的仪器未洗涤。
(14分)乙酸异戊酯()是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应装置示意图(有关的加热和夹持仪器略去)和有关数据如下:
实验步骤:在烧瓶中加入4.4 g的异戊醇,6.0 g的乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热烧瓶,回流50分钟,反应液冷至室温后,倒入分液漏斗中,分别用少量水,饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水硫酸镁固体,静置片刻,过滤除去硫酸镁晶体,进行蒸馏纯化,收集140~143 ℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题:
|
相对分子质量 |
密度/(g·cm-3) |
沸点/℃ |
水中溶解性 |
异戊醇 |
88 |
0.8123 |
131 |
微溶 |
乙酸 |
60 |
1.0492 |
118 |
溶 |
乙酸异戊酯 |
130 |
0.8670 |
142 |
难溶 |
(1)写出制取乙酸异戊酯的化学方程式 。
(2)冷凝管的作用是 ,碎瓷片的作用是 。
(3)若乙酸异戊酯产率偏低,其原因可能是 。
A.原料没有充分反应
B.发生了副反应
C.在进行蒸馏纯化操作时,从143 ℃开始收集馏分
(4)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后 (填标号),
A.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗上口倒出
B.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗下口放出
C.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
D.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口放出
(5)实验中加入少量无水硫酸镁的目的是 。
(6)本实验的产率是
A.30℅ B.40℅ C.50℅ D.60℅
草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应,现用4 mL 0.001 mol/L KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol/L H2C2O4溶液,研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如下:
组别 |
10%硫酸体积/mL |
温度/℃ |
其他物质 |
I |
2 mL |
20 |
|
II |
2 mL |
20 |
10滴饱和MnSO4溶液 |
III |
2 mL |
30 |
|
IV |
1 mL |
20 |
1 mL蒸馏水 |
(1)该反应的离子方程式为 。
(2)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(3)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验I和Ⅱ;如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验 (用I~IV表示)。
对比实验I和IV,可以研究 对化学反应速率的影响,实验IV中加入1 mL蒸馏水的目的是 。
下图是实验室利用无水乙醇、冰醋酸和浓硫酸制备乙酸乙酯的实验装置。试回答:
(1)乙酸分子中官能团的名称是__________________。
(2)写出甲中反应的化学方程式_______________________________________________。
(3)小试管乙中饱和Na2CO3溶液的主要作用是__________________________________。
(4)可用____________的方法把制得的乙酸乙酯分离出来。
试题篮
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