某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶
液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有__________________________________;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是___________________________;
(3)实验室中现有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4种溶液,可与上述实验中CuSO4溶液起相似作用的是________;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有___________________(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列的实验。将表中所给的混合溶液
分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
| 实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
| 4 mol·L-1 H2SO4/mL | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
| 饱和CuSO4溶液/mL | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
| H2O/mL | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计,其中:V1=__________,V6=__________,V9=________。
②反应一段时间后,实验A中的金属呈________色,实验E中的金属呈________色;
③该同学最后得出的结论为当加入少量CuSO4溶液时,生成氢气的速率会大大提高,但当加入的CuSO4溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。
某校高三同学高考前重做以下两个课本实
验,请你回答实验过程中的相关问题:
(1)铝热反应实验:取磁性氧化铁粉按课本中的实验装置(如图)进
行铝热反应,将反应后所得“铁块”溶于盐酸,向反应后的溶液
中滴加K
SCN溶液,发现溶液变血红色。
①出现这种现象的原因,除了因“铁块”中可能混有没反应完的
磁性氧化铁外,还有一种可能原因是
。
② 若要证明反应所得“铁块”中含有金属铝,可用 (填化学式)溶液,所发生反应的离子方程式为 。
(2)化学反应速率影响因素的探究实验:
KI在经酸化的溶液中被空气氧化的反应式为:4H+ + 4I-+ O2 = 2I2 + 2H2O。该反应的速率受温度、酸度、溶剂、试剂浓度等影响,可用淀粉与碘的显色反应来观测该反应的速率。已知,淀粉与碘的显色反应在温度升高时灵敏度会降低,高于75℃则不能显色;淀粉浓度越高显色越灵敏、颜色也越深。
实验小组拟用0.8 mol·L-1 KI溶液、0.1 mol·L-1H2SO4溶液、淀粉溶液等来探究温度、酸度对上述反应速率的影响,他们做了A—C三组实验,部分实验数据如下表:
| 编号 | 温度/℃ | H2SO4体积/mL | KI溶液体积/mL | H2O体积/mL | 淀粉溶液 / mL | 出现蓝色时间 /s |
| A | 39 | 10 | 5 | 5 | 1 | 5 |
| B | TB | 10 | 5 | 5 | 1 | 没出现蓝色 |
| C | 5 | 10 | 5 | 5 | 1 | 39 |
| D | t |
①为确保A组实验在39℃下进行,应采用的控温操作方法是 。
②A—C三组实验时,都加入了5mL水,其目的是
。
③B组实验中“没出现蓝色”,原因是 。
④请你为小组设计D组实验方案(在表格空白处填入你设计的5个数据),以帮助小组完成探究目标。
⑤按你设计的实验数据,请你预测一个t值,并写出与你预测相对应的探究实验结
论 。
MnO2是中学化学中常见的一种试剂,可作氧化剂和催化剂。某兴趣小组通过实验对MnO2
的性质进行了一系列的研究。
(1)欲探究MnO2的催化效果,需要用30%的H2O2溶液(密度近似为1 g·cm-3)配制浓度为3%的H2O2溶液(密度近似为1 g·cm-3)100 mL。简述其配制方法:______________________________。
(2)该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是__________。
A.把MnO2固体加入到FeS
O4溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变血红
B.把MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变血红
C.把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中,再加入BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
D.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
(3)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同,恒定实验温度在298 K,设计如下对比实验:
| 实验 | 酸或碱 | 现象 |
| A | 1滴0.2 mol·L-1 NaOH溶液 | 不变色 |
| B | 1滴水 | 缓慢变浅棕褐色 |
| C | 1滴0.1 mol·L-1硫酸 | 迅速变棕褐色 |
从上述对比实验中,可以得出的结论是_____________________________________。
写出在酸性条件下,MnO2氧化I-的离子方程式________________________________。
(4)利用二氧化锰的氧化性,让其与浓盐酸反应制取氯气,下列仪器可作为该反应的反应容器的是__________(填序号)。
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为了探究AgNO3的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ. AgNO3的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO3溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物,将溶液中的Ag+除尽后,进行了如下实验。可选用试剂:KSCN溶液、NaOH溶液、氯水、KMnO4溶液。
⑴请完成下表:
| 操作 | 现象 | 结论 |
| 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入 ,振荡 |
| 存在Fe3+ |
| 取少量除尽Ag+后的溶液于试管中,加入1~2滴KMnO4溶液,振荡 |
| 存在Fe2+ |
【实验结论】Fe的氧化产物为存在Fe2+和Fe3+
Ⅱ. AgNO3的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热AgNO3固体,产生红棕色气体,在装置D中收集到无色气体。当反应结束以后,试管中残留固体为黑色。
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Ⅱ.⑵装置B的作用是
。
⑶经小组讨论并验证该无色气体为O2,其验证方法是 。
⑷【查阅资料】Ag2O和粉末的Ag均为黑色;Ag2O可溶于氨水。
【提出假设】试管中残留的黑色固体可能是:①Ag;②Ag2O;③Ag和Ag2O。
【实验验证】该小组为验证上述设想,分别取少量黑色固体,
进行了如下实验。
| 实验编号 | 操作 | 现象 |
| a | 加入足量氨水,振荡 | 黑色固体不溶解 |
| b | 加入足量稀硝酸,振荡 | 黑色固体溶解,并有气体产生 |
【实验评价】根据上述实验,不能确定固体产物成分的实验是 (填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果,得出AgNO3固体受热分解的方程式为 。
【实验拓展】取2.0g AgNO3样品充分受热分解,共收集到标况下气体的体积为336mL,则样品中AgNO3的百分含量为 。
工业上从废铅蓄电池的铅膏回收铅的过程中,可用碳酸盐溶液与处理后的铅膏(主要成分为PbSO4)发生反应:PbSO4(s)+CO
(aq)PbCO3(s)+SO
(aq)。某课题组用PbSO4为原料模拟该过程,探究上述反应的实验条件及固体产物的成分。
(1)上述反应的平衡常数表达式:K=____________________________________。
(2)室温时,向两份相同的PbSO4样品中分别加入同体积、同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液均可实现上述转化,在________溶液中PbSO
4转化率较大,理由是___________________________。
(3)查阅文献:上述反应还可能生成碱式碳酸铅[2PbCO3·Pb(OH)2],它和PbCO3受热都易分解生成PbO。该课题组对固体产物(不考虑PbSO4)的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:全部为PbCO3;
假设二:_____________________________________________________________;
假设三:____________________________________
_________________________。
(4)为验证假设一是否成立,课题组进行如下研究。
①定性研究:请你完成下表中内容。
| 实验步骤(不要求写出具体操作过程) | 预期的实验现象和结论 |
| 取一定量样品充分干燥,…… |
②定量研究:取26.7 mg的干燥样品,加热,测得固体质量随温度的变化关系如下图:
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某同学由图中信息得出结论:假设一不成立。你是否同意该同学的结论,并简述理由:
__________________________________________________________________。