题目内容
【题目】如图所示,两套实验装置中进行的实验都涉及金属的腐蚀,假设其中的金属块和金属丝都是足量的。下列叙述正确的是( )
ⅠⅡ
A.装置Ⅰ在反应过程中只生成NO2气体
B.装置Ⅱ在开始阶段铁丝只发生析氢腐蚀
C.装置Ⅱ在反应过程中能产生氢气
D.装置Ⅰ在反应结束时溶液中的金属阳离子只有Cu2+
【答案】C
【解析】
A. 装置Ⅰ中Fe被浓硝酸钝化,则Cu作负极,Fe作正极,在反应过程中开始生成NO2气体,随反应的进行硝酸变稀,则产生NO气体,A错误;
B. 装置Ⅱ中含有氧气,则在开始阶段铁丝只发生吸氧腐蚀,B错误;
C. 装置Ⅱ反应一段时间后,氧气消耗,则溶液的液面上升,Fe与稀硫酸反应生成氢气,则在反应过程中能产生氢气,C正确;
D. 装置Ⅰ中,随反应的进行硝酸变稀,Fe与稀硝酸反应生成Fe3+,则在反应结束时溶液中的金属阳离子有Cu2+、Fe3+,D错误;
答案为C。
【题目】某实验小组学习过氧化钠与水的反应时,向滴有酚酞的水中加入过氧化钠,发现溶液先变红后褪色,对此产生兴趣并进行研究。
(1)写出Na2O2与水反应的化学方程式:______。
(2)甲同学查阅资料:红色褪去的原因是H2O2在碱性条件下氧化了酚酞。
①甲同学通过实验证实了Na2O2与水反应所得溶液中有较多的H2O2:取少量反应所得溶液,加入试剂______(填化学式),有气体产生。
②甲同学利用3% H2O2溶液、酚酞试液、1mol·L-1 NaOH溶液,证实了碱性条件是必需的。
操作 | 现象 | |
实验1 | 向2mL 3%H2O2溶液中加入3滴酚酞试液,振荡,静置5min,再加入5滴1mol·L-1 NaOH溶液 | 观察到______。 |
(3)为了更深入地了解该原理,甲同学继续查阅资料,发现H2O2溶液中相关微粒的物质的量分数X(i)与溶液pH的关系如图所示。
据此,甲同学设计实验2继续研究:
操作 | 现象 | |
实验2 | i.配制20mL 3%H2O2与NaOH的混合溶液,调节pH分别为10~14。 ii.滴入3滴酚酞试液,搅拌后静置,记录酚酞完全褪色的时间 | 得到如图所示实验结果: |
甲同学由此提出假设I:溶液褪色的主要原因是酚酞被HO氧化,请结合化学反应速率和化学平衡的相关知识解释此假设:_____。
(4)乙同学查阅资料,发现酚酞(以H2L表示)在不同pH条件下存在多种结构之间的变化:
由此提出,甲同学实验2中pH13时红色褪去的原因还存在假设II:_____。
(5)针对假设I、II,小组同学设计了如下实验:
试剂加入顺序 | 现象 | |
实验3 | i.烧杯中加入10mL 2mol·L-1 NaOH溶液、8mL H2O ii.加入3滴酚酞试液 | 溶液变红,然后褪色 |
iii.搅拌、静置后加入2mL 30% H2O2溶液 | _____ | |
iv.向褪色后的溶液中加入盐酸调节pH至12 | 溶液变红,然后褪色 | |
实验4 | i.烧杯中加入10mL 2mol·L-1 NaOH溶液、8mL H2O ii.加入2mL 30% H2O2溶液 iii.搅拌、静置后加入3滴酚酞试液 | 溶液变红,然后褪色 |
iv.向褪色后的溶液中加入盐酸调节pH至12 | 不变红 |
①与L2-和HL-相比较,L(OH)比前两者更_____被氧化(填“难”或“易”)。
②实验3中调节pH至12,溶液变红然后褪色的原因是:_____。
③根据实验得出结论:甲同学实验2中pH13时红色褪去的主要原因是_____(填“假设I”或“假设II”),请依据实验现象阐述理由:_____。