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(9分)实验室用H2O2分解反应制取氧气时,常加入催化剂以加快反应速率,某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响,设计了如下三组实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。
| 实验编号 试剂 | A | B | C |
| 10% H2O2/mL | 20.0 | V1 | V2 |
| 2mol/L FeCl3/ mL | 0 | 5.0 | 10.0 |
| H2O/ mL | V3 | V4 | 0 |
按要求回答下列问题:
(1)欲用右图装置来比较该反应的反应速率快慢,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测 推(计)算反应速率。
(2)为实现实验目的,则V1= ,V2= ;
V3= ,V4= 。
(3)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是 (填“实验编号”)
(4)已知Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行,其中第一步反应为:2Fe3+ + H2O2 ==2Fe2++ O2↑+ 2H+,则第二步反应的离子方程式为:
。
【解析】(1)因为反应中生成氧气,所以可以通过收集相同体积的气体所需要的时间来进行计算。
(2)为使实验在相同条件下进行双氧水的量应该相同,且最终溶液的体积要相同,所以V1=20.00ml,V2=20.00ml,V3=10.00ml,V4=5.00ml。
(3)C中催化剂的量最多,所以反应速率可能最快。
(4)因为催化剂在反应前后是不能变的,所以在第二步中亚铁离子要重新生成铁离子,因此正确的反应式为2Fe2+ + H2O2 +2H+ == 2Fe3+ + 2H2O。
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(9分)实验室用H2O2分解反应制取氧气时,常加入催化剂以加快反应速率,某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响,设计了如下三组实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。
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实验编号 试剂 |
A |
B |
C |
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10% H2O2/mL |
20.0 |
V1 |
V2 |
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2mol/L FeCl3/ mL |
0 |
5.0 |
10.0 |
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H2O/ mL |
V3 |
V4 |
0 |
按要求回答下列问题:
(1)欲用右图装置来比较该反应的反应速率快慢,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测 推(计)算反应速率。
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(2)为实现实验目的,则V1= ,V2= ;
V3= ,V4= 。
(3)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是 (填“实验编号”)
(4)已知Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行,其中第一步反应为:2Fe3+ + H2O2 ==2Fe2+ + O2↑+ 2H+,则第二步反应的离子方程式为:
。
【解析】(1)因为反应中生成氧气,所以可以通过收集相同体积的气体所需要的时间来进行计算。
(2)为使实验在相同条件下进行双氧水的量应该相同,且最终溶液的体积要相同,所以V1=20.00ml,V2=20.00ml,V3=10.00ml,V4=5.00ml。
(3)C中催化剂的量最多,所以反应速率可能最快。
(4)因为催化剂在反应前后是不能变的,所以在第二步中亚铁离子要重新生成铁离子,因此正确的反应式为2Fe2+ + H2O2 + 2H+ == 2Fe3+ + 2H2O。
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图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;③的试管里盛有15mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置.
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在烧瓶里加入一定量的二氧化锰,通过
A.碱石灰 B.饱和食盐水 C.浓硫酸 D.饱和碳酸氢钠溶液?
(2)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是:
图2中符合该晶体溶解度曲线的是
(3)本实验中制取次氯酸钠的离子方程式是
| 实验现象 | 原因 |
| 溶液最初从紫色逐渐变为 红 红 色 |
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
| 随后溶液逐渐变为无色 | |
| 然后溶液从无色逐渐变为 黄绿 黄绿 色 |
方法一:
甲同学利用图装置,测定盐酸浓度降至临界浓度时 反应生成氯气的体积,来探究在某温度下浓盐酸与二氧化锰反应的临界浓度.
方法:A中试管有足量的MnO2,往其中加入10mol/L的浓盐酸,控制温度为80℃进行反应.甲同学进行了三次同样的实验,收集气体(体积均换算成标准状况),数据如下表:
| 第一次实验 | 第二次实验 | 第三次实验 | |
| 盐酸的用量 | 10.0mL | 10.0mL | 10.0mL |
| 氯气的体积 | 225mL | 192mL | 223mL |
(1)请写出A中试管内反应的离子方程式
(2)检验该装置的气密性的方法是
(3)B中加入的溶液为
(4)为计算与二氧化锰反应的浓盐酸临界浓度,甲同学的第
方法二:
(5)乙同学认为该实验有不足之处:浓盐酸易挥发,会造成上述所测的临界浓度
乙同学提出可直接用反应后A中的溶液来测定盐酸的临界浓度:
(6)以上图表中操作a的名称是
(7)请写出A溶液中的物质与NaHCO3溶液反应的离子方程式:
(8)根据以上数据,浓盐酸与二氧化锰制氯气的反应中浓盐酸的临界浓度为
实验室中盐酸的用途十分广泛,常常用来制备气体。
(1)某小组同学欲用4 mol/L的盐酸配制230 mL 0.4mol/L 盐酸溶液,需取用4 mol/L盐酸 mL,实验中需要用到的玻璃仪器有 、 、量筒、 烧杯、胶头滴管。
(2)下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是
A.容量瓶洗涤后未干燥
B.移液时,有少量溶液溅出
C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些
D.定容时,俯视刻度线
E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出
(Ⅱ)(16分)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先得到了氯气。已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同,某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。( 3Cl2+6KOH
KClO3+5KCl+3H2O )
图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里加有紫色石蕊试液。
请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过 (填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的离子方程式 。
(2)
反应完毕经冷却后,B的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是 (填编号字母);从B的试管中分离出该晶体的方法是 (填实验操作名称)。该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,可能的一种原因是Cl2中含有杂质,该杂质成分 (除水蒸气外,填化学式),如何改进 ;
(3)实验中可观察到D的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
| 实验现象 | 原因 |
| 溶液最初从紫色逐渐变为 色 | 氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
| 随后溶液逐渐变为无色 |
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(4)请在装置图方框中画出缺少的实验装置,并注明试剂。
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