题目内容

某研究性学习小组为了验证臭氧的氧化性强于氧气,进行了下述实验,请参与探究并回答相关问题。

[实验目的]验证臭氧的氧化性强于氧气。

[实验原理]2KI+O3+H2O===2KOH+I2+O2,淀粉溶液遇单质碘变蓝色。

[实验用品]臭氧消毒碗柜、a溶液、碘化钾溶液、滤纸、玻璃片、温度计。

[实验步骤]

①取a溶液与碘化钾溶液混合。

②取两片用滤纸剪成的纸条,在a和碘化钾的混合液中湿润后分别置于两块洁净的玻璃片上。

③将一块玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通电源生成臭氧。将另一块玻璃片(Ⅱ)置于可控温度的温箱里,尽量地使温箱的温度与消毒碗柜中的温度相等。

④观察现象并进行记录:

时间(min)

0

15

30

45

60

90

120

滤纸的

颜色变化

玻璃片(Ⅰ)上的滤纸

白色

白色

灰色

浅蓝色

蓝色

蓝色

浅蓝色

玻璃片(Ⅱ)

上的滤纸

白色

白色

白色

白色

灰色

灰色

浅蓝色

请根据上述实验原理、步骤及你所学的知识,回答下列问题:

(1)实验药品中的a溶液是__________溶液。

(2)写出在臭氧消毒柜中产生O3的化学方程式:______________________________。

(3)整个实验过程要保持两块玻璃片所在环境的温度相同的原因是______________________。

(4)从实验数据记录可以得出的结论是__________(填序号)。

A.O3的氧化性比O2强

B.氧气也能氧化碘化钾中的碘离子

C.空气中可能也有一定浓度的O3,所以实验数据不可靠,不能达到实验目的

D.O3不仅氧化I-的速率比氧气快,而且有漂白作用

(5)在O3氧化KI的反应中,若有9.6 g O3发生反应,则转移的电子的物质的量为__________。

答案:(1)淀粉 (2)3O22O3

(3)温度会影响反应速率,保持温度相同是为了消除温度不同带来的误差

(4)ABD (5)0.4 mol

练习册系列答案
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某研究性学习小组为了研究Cu与浓H2SO4的反应和比较Cu的+1价化合物与+2价化合物的稳定性,设计如下实验探究方案(装置中的固定仪器和酒精灯均未画出)实验选用细铜丝、98.3%H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品,铜丝被卷成螺旋状,一端投入浓H2SO4中,另一端露置在液面上方.

以下是该学习小组部分交流记录及后续探究实验的记录.
材料一:小组交流记录
学生1:加热前,无现象发生;加热后,液面下铜丝变黑,产生气泡,有细小黑色颗粒状物质从铜丝表面进入浓硫酸中,黑色物质是什么?值得探究!
学生2:我也观察到黑色颗粒状物质,后来逐渐转变为灰白色固体,我想该灰白色固体极有可能是未溶于浓硫酸的CuSO4.
学生3:你们是否注意到液面以上的铜丝也发黑,而且试管上部内壁有少量淡黄色S固体凝聚,会不会液面以上的铜丝与硫发生了反应,我查资料发现:2Cu+S
 V 
.
 
Cu2S(黑色)
材料二、探究实验剪辑
实验1:将光亮的铜丝在酒精灯火焰上灼烧变黑,然后插入稀硫酸中,铜丝重新变得光亮,溶液呈蓝绿色;将光亮的铜丝置入加热的硫蒸气中变黑,然后插入稀硫酸中无变化.
实验2:截取浓硫酸液面上方变黑的铜丝,插入稀硫酸中无变化;将浓硫酸液面下方变黑的铜丝,插入稀硫酸、黑色明显变浅,溶液呈蓝绿色.
实验3:将溶液中的黑色颗粒状物质,经过滤、稀硫酸洗、蒸馏水洗、干燥后放入氧气流中加热,然后冷却,用电子天平称重发现质量减小10%左右.
根据上述材料回答下列问题:
(1)A试管上方的长导管的作用是;
导气、冷凝、回流
导气、冷凝、回流
;D、E两支试管中CCl4
的作用是
防止倒吸
防止倒吸
.
(2)加热过程中,观察到A试管中出现大量白色烟雾,起初部分烟雾在试管上部内壁析出淡黄色固体物质,在持续加热浓硫酸(沸腾)时,淡黄色固体物质又慢慢地消失.写出淡黄色固体消失的化学反应方程式:
S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O
S+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
3SO2↑+2H2O
.
(3)对A试管中的浓H2SO4和铜丝进行加热,很快发现C试管中品红溶液褪色,但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀.学生1猜想是由于SO2溶解度较大,生成了Ca(SHO3)2的缘故.请你设计实验验证学生1的猜想
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)
取样后,向其中加氢氧化钠溶液,观察是否有沉淀生成(其他答案也合理)
.
(4)根据上述研究,结合所学知识,你认为液面下方铜丝表面的黑色物质成分是:
CuO、CuS、Cu2S
CuO、CuS、Cu2S
.(写化学式)
(5)学生2将反应后的反应液稀释后进行检验,发现溶液呈酸性,对比,学生2提出猜想是:铜与浓硫酸反应生成的硫酸铜水解使溶液呈酸性,请写出该水解反应的离子方程式:
Cu2++H2OCu(OH)2+2H+
Cu2++H2OCu(OH)2+2H+
.
你的猜想是:
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
铜和浓硫酸反应的实验中硫酸过量使溶液显酸性
;
请你设计一个简单的实验以验证你的猜想:
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)
取稀释后的溶液适量于试管中,加入足量的铁粉,若有无色无味的气体产生,证明硫酸过量(其他答案也合理)
.
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Cu2O
Cu2O
,可以得出的结论是
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
高于100°C时Cu2O比CuO稳定,在溶液中Cu2+比Cu+稳定
.
“白铁皮”具有较强的耐腐蚀性,是生产中常用的金属材料之一.镀锌层犹如铁皮的保护层,这层膜的厚度及均匀度也成了判断镀层质量的重要指标.某研究性学习小组为了测定镀锌铁皮的厚度,设计了下面的实验方案:
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(1)锌镀层完全反应的标志是
反应速率突然减小
反应速率突然减小
.
(2)如何检验铁片已经洗净
取最后一次的洗出液,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀,则铁片乙洗净
取最后一次的洗出液,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀,则铁片乙洗净
.
方案二:已知锌与强碱溶液反应的离子方程式为:Zn+2OH-+2H2O=[Zn(OH)4]2-+H2↑.某同学按图装置设计了测定镀锌铁皮镀层厚度的实验方案,将单侧面积为S cm2、质量为mg的镀锌铁皮放入6mol?L-1 NaOH溶液中.回答下列问题:
(3)装置中导管a的作用是
使分液漏斗和锥形瓶内气压相同,氢氧化钠溶液能顺利滴下
使分液漏斗和锥形瓶内气压相同,氢氧化钠溶液能顺利滴下
.
(4)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:
①记录C的液面位置;②待B中不再有气体产生并恢复至室温;③由A向B中滴加足量NaOH溶液;④上下移动C,使干燥管和C中液面相平.
上述操作的顺序是
④①③②④①
④①③②④①
(填序号).
(5)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL(已知Zn的密度为7.14g/cm3,实验条件的气体摩尔体积为Vm L/mol).则镀锌铁皮的镀层厚度为
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
V1-V2
1000Vm
×65
2S×7.14
cm.(写出数学表达式)

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