【題目】(I)某探究小組用HNO3與大理石反應(yīng)過程中質(zhì)量減小的方法,研究影響反應(yīng)速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 mol/L、2.00 mol/L,大理石有細顆粒和粗顆粒兩種規(guī)格,實驗溫度為25℃、35℃,每次實驗HNO3的用量為25.00 mL,大理石用量為10.00 g。
(1)請完成以下實驗設(shè)計表,并在實驗?zāi)康囊粰谥刑羁眨?/span>
實驗編號 | 溫度(℃) | 大理石規(guī)格 | HNO3濃度(mol/L) | 實驗?zāi)康?/span> |
① | 25 | 粗顆粒 | 2.00 | (Ⅰ)實驗①和②探究濃度對反應(yīng)速率的影響; (Ⅱ)實驗①和③探究溫度對反應(yīng)速率的影響; (Ⅲ)實驗①和④探究e_______對反應(yīng)速率的影響 |
② | 25 | 粗顆粒 | a______ | |
③ | b_______ | 粗顆粒 | 2.00 | |
④ | c________ | 細顆粒 | d______ |
(2)實驗①中CO2質(zhì)量隨時間變化的關(guān)系見下圖。計算實驗①中70 s~90 s范圍內(nèi)用HNO3表示的平均反應(yīng)速率________(忽略溶液體積變化,不需要寫出計算過程)。在0~70、70~90、90~200各相同的時間段里,反應(yīng)速率最大的時間段是________。
(II)某小組利用H2C2O4溶液和硫酸酸化的KMnO4溶液反應(yīng)來探究“外界條件對化學反應(yīng)速率的影響”。實驗時通過測定酸性KMnO4溶液褪色所需時間來判斷反應(yīng)的快慢。該小組設(shè)計了如下方案。已知:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
實驗編號 | 0.1 | 0.6mol·L-1H2C2O4溶液的體積/mL | H2O的體積/mL | 實驗溫度/℃ | 溶液褪色所需時間/min |
① | 10 | V1 | 35 | 25 | |
② | 10 | 10 | 30 | 25 | |
③ | 10 | 10 | V2 | 50 |
(3)表中V1=_______mL,V2=_______mL。
(4)探究溫度對化學反應(yīng)速率影響的實驗編號是________(填編號,下同),可探究反應(yīng)物濃度對化學反應(yīng)速率影響的實驗編號是________。
(5)實驗①測得KMnO4溶液的褪色時間為2min,忽略混合前后溶液體積的微小變化,這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2C2O4)=________mol·L-1·min-1。
【答案】1.00 35 25 2.00 大理石規(guī)格 0.01 mol/(L·s) 0~70 5 30 ②和③ ①和② 0.025
【解析】
I.(1)(I)實驗①和②探究濃度對反應(yīng)速率的影響,硝酸的濃度應(yīng)該不同;
(Ⅱ)實驗①和③探究溫度對反應(yīng)速率的影響,溫度應(yīng)該不同;
(Ⅲ)中實驗①和④,大理石的規(guī)格不同,則其它條件應(yīng)該相同;
(2)先根據(jù)圖象,求出生成二氧化碳的物質(zhì)的量,然后根據(jù)反應(yīng):CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑H2O,求出消耗的硝酸的物質(zhì)的量,再由v(HNO3)=求出反應(yīng)速率,物質(zhì)濃度越大,反應(yīng)速率越快。
II.(3)由控制變量法可知,應(yīng)控制溶液的總體積相同;
(4)實驗1、2的溫度相同,實驗2、3的濃度相同;
(5)結(jié)合v=、速率之比等于化學計量數(shù)之比計算。
(1)(I)由于①和②探究濃度對反應(yīng)速率的影響,故硝酸的濃度不同,a應(yīng)該是1.00mol/LHNO3;
(Ⅱ)由于①和③探究溫度對反應(yīng)速率的影響,故應(yīng)該溫度不同,b應(yīng)該選35℃;
(Ⅲ)實驗①和④的大理石規(guī)格不同,其它反應(yīng)條件相同,探究的是固體物質(zhì)的表面積對反應(yīng)速率的影響,故c為25℃,d是2.00mol/L,e是固體物質(zhì)的表面積,即大理石規(guī)格;
(2)由圖可知70至90s,CO2生成的質(zhì)量為m(CO2)=0.95g-0.84g=0.11g,物質(zhì)的量為n(CO2)==0.0025molmol,根據(jù)反應(yīng)CaCO3+2HNO3=Ca(NO3)2+CO2↑H2O,可知消耗HNO3的物質(zhì)的量為n(HNO3)=2×0.0025mol=0.005mol,又由于硝酸溶液體積為0.025L,所以HNO3減少的濃度△c(HNO3)==0.2mol/L,反應(yīng)的時間t=90s-70s=20s,所以HNO3在70~90s范圍內(nèi)的平均反應(yīng)速率為v(HNO3)==0.01mol/(Ls);在大理石與硝酸的反應(yīng)中,隨著反應(yīng)的進行,硝酸的濃度逐漸減低,在0~70s、70s~90s、90s~200s各相同的時間段里,濃度最大的是0~70s,所以反應(yīng)速率最大的時間段是0~70s;
Ⅱ.(3)實驗2混合液的總體積為10mL+10mL+30mL=50mL,則V1=50mL-10mL-35mL=5mL,V2=50mL-10mL-10mL=30mL;
(4)探究溫度對化學反應(yīng)速率影響,必須滿足除了溫度不同,其他條件完全相同,所以滿足此條件的實驗編號是:②和③;探究反應(yīng)物濃度對化學反應(yīng)速率影響,除了濃度不同,其他條件完全相同的實驗編號是①和②;
(5)草酸的物質(zhì)的量n(H2C2O4)=0.60mol/L×0.005L=0.003mol,高錳酸鉀的物質(zhì)的量n(KMnO4)=0.10molL-1×0.01L=0.001mol,草酸和高錳酸鉀的物質(zhì)的量之比為0.003mol:0.001mol=3:1,由2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O可知草酸過量,高錳酸鉀完全反應(yīng),混合后溶液中高錳酸鉀的濃度c(KMnO4)==0.02mol/L,這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(KMnO4)==0.01 mol/(Lmin),由速率之比等于化學計量數(shù)之比可知,這段時間內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2C2O4)=0.01mol/(Lmin)×=0.025mol/(Lmin)。
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【題目】亞鐵氰化鈉晶體[Na4Fe(CN)6·10H2O,M=484g·mol-1]可用作食鹽抗結(jié)劑。請回答
(1)向Na4Fe(CN)6溶液中滴入FeCl3溶液,出現(xiàn)藍色沉淀,其離子方程式為______________。
(2)已知:Ag4Fe(CN)6為白色難溶物, Cu2Fe(CN)6為紅棕色難溶物。市售亞鐵氰化鈉常含有Cl-雜質(zhì),選用下列試劑設(shè)計實驗方案進行Cl-檢驗。
試劑:稀HNO3、稀H2SO4、AgNO3溶液、CuSO4溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液
實驗步驟 | 現(xiàn)象 |
①取少量樣品,加入蒸餾水 | ②固體完全溶解得無色澄清溶液 |
③_______ | ④______ |
⑤靜置,_____ | ⑥出現(xiàn)白色渾濁 |
(3)利用鈰量法測定亞鐵氰化鈉晶體純度的實驗如下:稱取1.2100g樣品,置于500mL儀器a中,加入25mL除氧蒸餾水,加入25mL濃硫酸酸化并冷卻,滴加3滴橘紅色鄰二氮菲(phen)—FeSO4指示劑,用0.1000mo1·L-1的Ce(SO4)2標準溶液滴定,發(fā)生反應(yīng):Ce4++[Fe(CN)6]4-=Ce3++[Fe(CN)6]3-。當溶液從橘紅色變?yōu)榈S色,即為終點。平行滴定3次,標準溶液的平均用量為24.50mL。
①儀器a的名稱為_________________。
②“濃硫酸酸化”的實驗操作為______________________
③樣品純度為__________________%
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【題目】某小組同學為探究H2O2、H2SO3、Br2氧化性強弱,設(shè)計如下實驗(夾持儀器已略去,裝置的氣密性已檢驗)。
實驗記錄如下:
請回答下列問題:
(1)A中反應(yīng)的離子方程式是__________________________________________________。
(2)實驗操作Ⅱ吹入熱空氣的目的是_________________________________________。
(3)裝置C的作用是____________,C中盛放的藥品是_____________。
(4)實驗操作Ⅲ,混合液逐漸變成紅棕色,其對應(yīng)的離子方程式_______________________。
(5)由上述實驗得出的結(jié)論是_________________________________________________。
(6)實驗反思:
①有同學認為實驗操作Ⅱ吹入的熱空氣,會干擾(5)中結(jié)論的得出,你認為是否干擾,理由是_____________________________________________________________________。
②實驗操作Ⅲ,開始時顏色無明顯變化的原因是(寫出一條即可):____________________。
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【題目】將20g兩種金屬的混合物投入足量的稀硫酸中,反應(yīng)完全后得到標準狀況下H2 11.2L,則該混合物的組成可能是( )
A. Na和Fe B. Mg和Cu C. Al和Mg D. Zn和Fe
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【題目】在一定條件下,可逆反應(yīng):mA+nBpC達到平衡,若:
(1)A、B、C都是氣體,減少壓強,平衡向正反應(yīng)方向移動,則m+n和p的關(guān)系是_______。其它條件不變時,若再充入一定量的A, 則平衡向______________方向移動,A的消耗速率將____________;B的濃度將_________(后兩個空填增大、減小、或 “不能確定”)。
(2)A、C是氣體,增加B的量,平衡不移動,則B為__________態(tài)。
(3)B、C是氣體,而且m+n=p,增大壓強可使平衡發(fā)生移動,則平衡移動的方向是_________。
(4)加熱后,可使C的質(zhì)量增加,則正反應(yīng)是___________反應(yīng)(放熱或吸熱)。
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【題目】乙酰苯胺是用途廣泛的化工原料,主要應(yīng)用于醫(yī)藥、日用化工等諸多領(lǐng)域。某興趣小組制備流程如下:
已知:
a.乙酰苯胺在水中的溶解度隨溫度的升高而增大
b.苯胺在空氣中受熱易被氧化
c.
名稱 | 苯胺 | 醋酸 | 乙酰苯胺 |
沸點 | 184.4 | 117.9 | 304 |
d.反應(yīng)原理:+CH3COOH +H2O
請回答:
(1)步驟Ⅰ,加入鋅粉的目的__________。
(2)步驟Ⅱ?qū)嶒炑b置如圖(加熱裝置省略),具體實驗過程:裝上一刺形分餾柱,插上溫度計。用酒精燈加熱,使反應(yīng)溶液在微沸狀態(tài)下回流,調(diào)節(jié)加熱溫度,使柱頂溫度105℃左右,反應(yīng)約。在反應(yīng)瓶上裝一個刺形分餾柱,其作用是__________。
(3)步驟Ⅱ某同學采用薄層色譜(原理和操作與紙層析類同)跟蹤反應(yīng)進程,分別在反應(yīng)開始、回流、、和時,用毛細管取樣、點樣、薄層色譜展開后的斑點如圖所示。該實驗條件下比較合適的回流時間是______。
A. B. C. D.
(4)步驟Ⅳ,關(guān)于重結(jié)晶的操作,下列說法正確的是________。
A.選蒸餾水作為重結(jié)晶提純乙酰苯胺的溶劑
B.粗制的有機化合物中常常含有有色雜質(zhì),可用活性炭進行脫色
C.趁熱過濾時,需將菊花形濾紙放入長頸玻璃漏斗,一并放入保溫漏斗中
D.趁熱過濾也可以用減壓過濾代替,提前將布氏漏斗放在沸騰的水浴中加熱,防止乙酰苯胺熱溶液遇到冷的布氏漏斗而提前析出。
E.冷卻結(jié)晶時一般是在室溫下自然冷卻。當溶液降至室溫,析出大量乙酰苯胺晶體后,可用冰水進一步冷卻,以便晶體析出更加徹底。
(5)物質(zhì)制備時,通常對純度有一定要求,從結(jié)構(gòu)與性質(zhì)角度分析,上述制備過程中“由非氧化還原反應(yīng)”產(chǎn)生的雜質(zhì)可能有__________、_________。
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【題目】下列圖像不符合反應(yīng)Fe(s)+H2O(g)FeO(s)+H2(g) ΔH<0 的是(圖中v是速率,φ為混合物中H2的體積百分含量)( )
A. B.
C. D.
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【題目】下列有關(guān)硅酸鹽及無機非金屬材料的說法正確的是
A. 硅酸鈉屬于鹽,不屬于堿,所以硅酸鈉水溶液可以保存在磨口玻璃塞試劑瓶中
B. 反應(yīng)①Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓,反應(yīng)②Na2CO3+SiO2 Na2SiO3+CO2↑,兩反應(yīng)是相互矛盾的,不可能都能發(fā)生
C. 普通玻璃、石英玻璃、水泥等均屬于硅酸鹽材料
D. 祖母綠的主要成分為Be3Al2Si6O18,用氧化物形式表示為3BeO·Al2O3·6SiO2
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【題目】按要求回答下列問題:
Ⅰ.某同學做如下實驗(如圖),以檢驗反應(yīng)中的能量變化。
(1)實驗中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后(a)中溫度升高,由此可以判斷(a)中反應(yīng)是___(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)(b)中溫度降低,下列各圖(如圖)所表示的反應(yīng)是(b)中反應(yīng)的是_______。
a. b.c. d.
Ⅱ.一定溫度下,在2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。
(3)從反應(yīng)開始到10 s時,用Z表示的反應(yīng)速率為___________,Y的轉(zhuǎn)化率為________。
(4)若上述反應(yīng)在10 s后的t1~t6內(nèi)反應(yīng)速率與反應(yīng)時間的圖像如圖,在每一時刻均改變一個影響反應(yīng)速率的因素,則t1時改變的因素為__________,t3時改變的因素為__________。
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