题目内容
【题目】某研究性学习小组,在做Na2O2与水反应实验时,发现Na2O2与水反应后的溶液中滴加酚酞试液溶液呈现红色,但红色很快褪色,甲、乙、丙三同学对此现象分别做了如下推测:
甲:因为反应后试管很热,所以可能是溶液温度较高使红色褪去。
乙:因为所加水的量较少,红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大的影响。
丙:Na2O2具有强氧化性,生成物中O2、H2O(可能产物)等也具有强氧化性,氧化漂白了红色物质。
(1)验证甲同学的推测是否正确的方法是_________,验证乙同学的推测是否正确的方法是_________,当出现_________现象时,即说明丙同学的推测正确。
(2)有同学提出用定量的方法探究丙同学方案中是否含有出O2,其实验方法为:称取2.6g Na2O2固体,使之与足量的水反应,测量产生O2的体积,与理论值比较,即可得出结论。
①测量气体体积时,必须待试管和量筒内的气体都冷却至室温时进行,应选用上图装置中的_______,理由是________。
②若在标准状况下测量气体的体积,应选用量筒的大小规格为______(选填“l00mL”、“200mL”、“500mL”或“l000mL”)。
【答案】冷却后加酚酞试液或冷却后看溶液是否变红 加水稀释后看溶液是否变红(或加较多的水反应后滴加酚酞试液看是否变红) 冷却后及加水稀释后均不变红 Ⅱ 防止气体冷却时发生倒吸现象 500mL
【解析】
(1)本题是一个探究型的实验试题,通过改变反应条件,通过实验现象来验证实验假设的是否正确;
(2)定量实验,注意实验过程中仪器的正确使用,读数时的注意事项。
(1)甲同学认为是是温度高使红色褪去,则可以通过冷却到室温后再加酚酞试液看是否变红即可或冷却后看溶液是否变红;乙同学认为红色褪去可能是生成的NaOH溶液浓度较大造成的,则可以通过加水稀释后看溶液是否变红(或加较多的水反应后滴加酚酞试液看是否变红),如果稀释后溶液不变红,则丙同学的推测正确;
(2)①从安全和测量准确的角度去选择收集气体的装置,要准确测量气体的体积,必须等到气体冷却至室温时进行,而装置Ⅰ冷却室温时,容易发生倒吸,所以选择装置Ⅱ比较好;
②2.6g过氧化钠的物质的量是2.6g÷78g/mol=mol,因此根据方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,可知,n(O2)=n(Na2O2)=×mol,标准状况下理论上可以生成氧气的体积是××22.4L/mol≈0.373L,所以量筒的规格应该是500ml的。
【题目】以SO2、软锰矿(主要成分为MnO2,少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备MnSO4液和Mn3O4,主要实验步骤如下
步骤I、如图所示装置,将SO2通入B中的软锰矿浆液中(MnO2+SO2=MnSO4)。
步骤II、充分反应后,在不断搅拌下依次向仪器R中加入适量纯净的MnO2、MnCO3,最后加入适量Na2S沉铅,
步骤III、过滤得MnSO4溶液
(1)仪器R的名称是_______。
(2)装置A用于制取SO2,反应的化学方程式为_________。
(3)装置B中的反应应控制在90~100℃,适宜的加热方式是______________。
(4)装置C的作用是______________________。
(5)“步骤Ⅱ”中加入纯净MnO2的目的是_______________,用MnCO3调节溶液pH时,需调节溶液pH的范围为________(该实验条件下,部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表)
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ |
开始沉淀的pH | 7.04 | 1.87 | 3.32 | 7.56 |
沉淀完全的pH | 9.18 | 3.27 | 4.9 | 10.2 |
(6)已知①用空气氧化Mn(OH)2浊液可制备Mn3O4[6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O],主要副产物为MnOOH;反应温度和溶液pH对产品中Mn的质量分数的影响分别如图所示
②反应温度超过80℃时,Mn3O4的产率开始降低,Mn(OH)2是白色沉淀,Mn3O4呈黑色;Mn3O4、MnOOH中锰的质量分数理论值依次为72.05%、62.5%请补充完整由步骤III得到MnSO4溶液,并用氨水等制备较纯净的Mn3O4的实验方案:______________________,真空干燥6小时得产品Mn3O4。
【题目】通常人们把拆开1 mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应物的总键能与生成物的总键能之差。
化学键 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
键能/kJ·mol-1 | 46 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热△H为 ( )
A.+412 kJ·mol-1B.-412 kJ·mol-1
C.+236 kJ·mol-1D.-236 kJ·mol-1
【题目】苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
+KMnO4→+ MnO2+HCl→+KCl
名称 | 相对分 子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 密度/(g·mL1) | 溶解性 |
甲苯 | 92 | 95 | 110.6 | 0.867 | 不溶于水,易溶于乙醇 |
苯甲酸 | 122 | 122.4(100℃左右开始升华) | 248 | —— | 微溶于冷水,易溶于乙醇、热水 |
实验步骤:
(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
(2)停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0 g。
(3)纯度测定:称取0. 122 g粗产品,配成乙醇溶液,于100 mL容量瓶中定容。每次移取25. 00 mL溶液,用0.01000 mol·L1的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21. 50 mL的KOH标准溶液。
回答下列问题:
(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为______(填标号)。
A.100 mL B.250 mL C.500 mL D.1000 mL
(2)在反应装置中应选用______冷凝管(填“直形”或“球形”),当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是______。
(3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是___________;该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理__________。
(4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是_______。
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是_______。
(6)本实验制备的苯甲酸的纯度为_______;据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于_______(填标号)。
A.70% B.60% C.50% D.40%
(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中__________的方法提纯。