题目内容
【题目】CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuCl2·2H2O制备CuCl,并进行相关探究。
该小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器略)
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已知实验操作的步骤为:a.检查装置的气密性后加入药品→b.在“气体入口”处通入干燥HCl→c.点燃酒精灯,加热→d.反应一段时间,熄灭酒精灯,冷却→e.停止通入HCl,然后通入N2
(资料查阅)![]()
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是___________。
(2)在实验过程中,观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是___________。
(3)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质。根据资料信息
①若杂质是CuCl2,则产生的原因是_______________。
②若杂质是CuO,则产生的原因是___________。
【答案】球形干燥管 先变红再褪色 时间不足或温度不高 HCl气体不足、HCl气体与固体接触不充分,部分CuCl2溶解在结晶水中,水解反应生成Cu(OH)2分解所得
【解析】
热分解CuCl22H2O制备CuCl,为抑制水解,气体入口通入HCl气体,然后加热A处试管,X为球形干燥管,X中无水硫酸铜变蓝,可知CuCl22H2O分解生成水,且C处试纸先变红后褪色,可知发生2CuCl2
2CuCl+Cl2↑,D中NaOH溶液吸收尾气;取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质,混有CuCl2与温度不够或加热时间不足有关,混有CuO与没有在HCl的氛围中加热或者未等试管冷却就停止通入HCl气体有关,以此解答该题。
(1)由图及常见的仪器可知,仪器X的名称为球形干燥管,故答案为:球形干燥管;
(2)B中有白色变为蓝色,说明有水生成,产物中还有Cl2,所以C中石蕊试纸先逐渐变为红色,后褪色,故答案为:先变红再褪色;
(3)①由2CuCl2
2CuCl+Cl2↑,杂质是CuCl2,说明CuCl2没有反应完全,分解温度不高,故答案为:时间不足或温度不高;
②杂质是氧化铜,说明CuCl被氧气氧化才产生了CuO,说明装置中有氧气,可能是没有在HCl的氛围中加热或者未等试管冷却就停止通入HCl气体,故答案为:HCl气体不足、HCl气体与固体接触不充分,部分 CuCl2溶解在结晶水中,水解反应生成Cu(OH)2分解所得。
【题目】影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
实验一:他们利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5mol/L、2mol/L、18.4mol/L),设计实验方案来研究影响反应速率的因素。
甲同学研究的实验报告如下表:
实 验 步 骤 | 现 象 | 结 论 |
①分别取等体积的2 mol/L硫酸于试管中; | 反应快慢: | 反应物的性质越活泼, |
(1)该同学的实验目的是_________________________________________;
要得出正确的实验结论,还需控制的实验条件是_____________。
(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响,利用下图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品可以是(从题中所给药品中挑选)_________________________________________________________;
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实验二:
已知: 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4= K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显;但不久突然褪色,反应速率明显加快。
(1)针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是_______________的影响。
(2)若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是__________________。
A.硫酸钾 B.硫酸锰 C.氯化锰 D.水