题目内容
用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制100 mL浓度为1 mol·L-1的稀硫酸,其操作可分为以下各步:
A.用量筒量取5.4 mL浓硫酸,缓慢倒入装有约50 mL蒸馏水的烧杯里,并用玻璃棒搅拌 |
B.用约30 mL蒸馏水,分成三次洗涤烧杯和玻璃棒,将洗涤液都倒入容量瓶中 |
C.将稀释后的硫酸小心地倒入容量瓶中 |
D.检查100 mL容量瓶口是否有漏液现象 |
F.盖紧瓶塞,反复颠倒振荡,摇匀溶液
G.用胶头滴管向容量瓶里逐滴加入蒸馏水,至液面最低点与刻度线相切
(1)正确的操作顺序应该是______________________________________________。
(2)进行A步操作的时候,应该选用的是________(填序号)。
①10 mL量筒;②50 mL量筒;③500 mL量筒;④1000 mL量筒
如果对装有浓硫酸的量筒读数如图所示,配制的稀硫酸的浓度将________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(3)进行A步操作后,必须________,才能进行C步操作。
(1)DACBEGF (2)① 偏高 (3)待溶液冷却到室温
解析试题分析:(1)配制一定物质的量浓度的稀硫酸时,应按计算、量取、稀释、冷却、转移、洗涤、定容、摇匀等步骤进行操作。正确的操作顺序应该是DACBEGF。(2)为了精确地量取浓硫酸的体积,应选择最大量程接近5.4 mL的量筒。即选择①10 mL量筒。仰视造成浓硫酸的实际体积偏大,溶质的物质的量增多,按c(B)=n(B)/V,则所配的稀硫酸的浓度应偏高。(3)浓硫酸溶解于水时放出大量的热,而容量瓶是准确配制室温时的一定浓度一定体积的溶液的仪器。所以量取浓硫酸加入水中后要冷却至室温再转移溶液到100ml是容量瓶中。
考点:考查配制一定物质的量浓度的稀硫酸时实验步骤、注意事项及可能产生的误差的分析等问题的知识。
下面实验操作不能实现实验目的的是
| 实验操作 | 目的 |
A | 取绿豆大的钠分别加入到水和乙醇中 | 证明乙醇羟基中氢原子不如水分 子中氢原子活泼 |
B | 取绿豆大的钠与钾分别投入水中 | 证明钾的金属性强于钠 |
C | 将石蜡油在催化作用下,加强热产生的气 体通入溴的四氯化碳溶液中 | 证明产物不都是烷烃 |
D | 蔗糖溶液加稀硫酸,水浴加热一段时间 后,加新制备的Cu(OH)2,加热 | 证明蔗糖水解后产生葡萄糖 |
化学实验中,同一个装置可以用于不同的实验,例如图的实验装置(B中可为固体或液体,可加热)。
(1)若A中为浓盐酸,B中为高锰酸钾固体,D中为石蕊溶液,则D中现象为________________________。
(2)若A中为足量的浓硝酸,B中为铜单质,D中用NaOH来吸收其产生的气体,请写出D中所发生的反应的化学方程式________________________________________________。
(3)若A中为浓H2SO4,B中为NaCl固体, D中是Na2S与Na2SO3的混合溶液,打开分液漏斗后,加热,D中出现黄色沉淀并有臭鸡蛋气味的气体逸出,则D中n(Na2S)与n(Na2SO3)需满足的条件是______________________________。
(4)该装置可以模拟氨碱法制纯碱,D中为饱和食盐水。先制取________气体通入D中至饱和,再制取_______气体也通入D中,此时可以看到溶液中有晶体析出。请写出该反应的化学方程式___________________________________________________。
(5)利用上述装置,下列实验不可能实现的是_____________________
A.证明碳酸比苯酚的酸性强 | B.证明氯气的氧化性比溴强 |
C.用乙醇制备并检验乙烯 | D.制备并收集乙酸乙酯 |
实验室模拟回收某废旧含镍催化剂(主要成分为NiO,另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等)生产Ni2O3。其工艺流程为:
图Ⅰ 图Ⅱ
(1)根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱,可知浸出渣含有三种主要成分,其中“物质X”为 。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系,当浸出温度高于70℃时,镍的浸出率降低,浸出渣中Ni(OH)2含量增大,其原因是 。
(2)工艺流程中“副产品”的化学式为 。
(3)已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Ni(OH)2 |
开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 | 7.7 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 | 9.2 |
操作B是为了除去滤液中的铁元素,某同学设计了如下实验方案:向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液,调节溶液pH为3.7~7.7,静置,过滤。请对该实验方案进行评价: (若原方案正确,请说明理由;若原方案错误,请加以改正)。
(4)操作C是为了除去溶液中的Ca2+,若控制溶液中F-浓度为3×10-3 mol·L-1,则Ca2+的浓度为 mol·L-1。(常温时CaF2的溶度积常数为2.7×10-11)
(5)电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步:①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-;②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为 。
草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为: ;
预期现象是:
①溶液的颜色由 色变为 色,
②其中加入 mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
实验 编号 | A(KMnO4溶液浓度/mol·L-1) | B(草酸溶液浓度/mol·L-1) | C(硫酸溶液浓度/mol·L-1) | 褪色时间/s |
1 | 3 | 3 | 1 | 336 |
2 | 1 | 2 | 3 | 82 |
3 | 3 | 1 | 3 | 76 |
4 | 1 | 3 | 2 | 133 |
5 | 2 | 3 | 3 | 102 |
6 | 3 | 2 | 2 | 156 |
7 | 2 | 2 | 1 | 300 |
8 | 2 | 1 | 2 | 115 |
9 | 1 | 1 | 1 | 200 |
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
表2 各因素水平的数据处理结果
| A(KMnO4溶液) | B(草酸溶液) | C(硫酸溶液) | ||||||
浓度/mol·L-1 | 0.005 | 0.010 | 0.015 | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 6 | 12 | 18 |
平均褪色时间/s | 138.3 | 172.3 | 189.3 | 130.3 | 179.3 | 190.3 | 278.7 | 134.7 | 86.7 |
(2)由表2可知,三因素中, 的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而 的浓度对反应速率的影响不显著。
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为 mol·L-1、草酸浓度为 mol·L-1时,反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol·L-1 | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 |
褪色时间/s | 67 | 83 | 90 | 103 | 129 | 146 | 200 |
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为 mol·L-1和 mol·L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。
下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是
A.图l装置可用于定量测定H2O2的分解速率 |
B.图2装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 |
C.图3装置测量Cu与浓硝酸反应产生气体的体积 |
D.图4装置可用于蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体 |
某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体 g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号) 。
名称 | 托盘天平(带砝码) | 小烧杯 | 坩埚钳 | 玻璃棒 | 药匙 | 量筒 |
仪器 | ||||||
序号 | a | b | c | d | e | f |
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol-1):_______________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 | 超始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 平均温度差 (t2-t1)/℃ | ||
H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 |
②根据上述实验数据计算出的中和热为53.5 kJ/mol,这与中和热的理论值57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)______。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度