2.
KMnO4酸性溶液与草酸(H2C2O4)溶液反应时,溶液紫色会逐渐褪去.某探究小组用测定此反应溶液紫色消失所需时间的方法,研究外界条件对反应速率的影响.该实验条件作如下限定:
①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择:0.02mol•L-1、0.002mol•L-1;
②所用H2C2O4溶液的浓度可选择:0.2mol•L-1、0.4mol•L-1;
③每次实验时KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL.
(1)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成4组实验进行对比即可得出结论.
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得实验数据(从混合振荡均匀开始计时)如表所示:
①用0.002mol•L-1 KMnO4酸性溶液进行实验时,KMnO4的平均反应速率2×10-4mol•L-1•min-1(忽略混合前后溶液体积变化).
②该小组同学认为依据表中数据,不能得出“溶液的褪色所需时间越短,反应速率越快”的结论.该同学设计以下方案,可以直接得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论.
则表中a=0.02;b=0.2或0.4;c=0.4或0.2.
(3)H2C2O4电离常数:Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5.与KMnO4反应时,它将转化为CO2和H2O.
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
②比较H2C2O4和碳酸酸性强弱的方法是向碳酸氢钠溶液中加入草酸溶液,有气泡生成则证明草酸酸性强,反之碳酸强.
(4)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图.请解释n(Mn2+)在反应初始时变化不大、一段时间后快速增大的原因:Mn2+对该反应起催化作用.
①所用KMnO4酸性溶液的浓度可选择:0.02mol•L-1、0.002mol•L-1;
②所用H2C2O4溶液的浓度可选择:0.2mol•L-1、0.4mol•L-1;
③每次实验时KMnO4酸性溶液的用量均为4mL、H2C2O4溶液的用量均为2mL.
(1)若要探究反应物浓度、温度、催化剂对反应速率的影响,通过变换这些实验条件,至少需要完成4组实验进行对比即可得出结论.
(2)在其它条件相同的情况下,某同学改变KMnO4酸性溶液的浓度,测得实验数据(从混合振荡均匀开始计时)如表所示:
| KMnO4酸性溶液浓度(mol•L-1) | 溶液褪色所需时间(min) | ||
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | |
| 0.02 | 14 | 13 | 11 |
| 0.002 | 6.7 | 6.6 | 6.7 |
②该小组同学认为依据表中数据,不能得出“溶液的褪色所需时间越短,反应速率越快”的结论.该同学设计以下方案,可以直接得出“褪色时间越短,反应的速率越快”结论.
| KMnO4酸性溶液 | H2C2O4溶液 | ||
| 浓度/mol•L-1 | 体积(mL) | 浓度/mol•L-1 | 体积(mL) |
| 0.02 | 2 | b | 4 |
| a | 2 | c | 4 |
(3)H2C2O4电离常数:Ka1=5.9×10-2,Ka2=6.4×10-5.与KMnO4反应时,它将转化为CO2和H2O.
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
②比较H2C2O4和碳酸酸性强弱的方法是向碳酸氢钠溶液中加入草酸溶液,有气泡生成则证明草酸酸性强,反之碳酸强.
(4)测得某次实验(恒温)时溶液中Mn2+物质的量与时间关系如图.请解释n(Mn2+)在反应初始时变化不大、一段时间后快速增大的原因:Mn2+对该反应起催化作用.
20.过氧化尿素是一种新型漂泊、消毒剂,广泛应用与农业、医药、日用化工等领域.用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下可以合成过氧化尿素.反应的方程式为:CO(NH2)2+H2O2$\frac{\underline{\;30℃\;}}{\;}$CO(NH2)2•H2O2.过氧化尿素的部分性质如下:
合成过氧化尿素的流程如图1及反应装置图如图2:
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是三颈烧瓶;冷凝管中冷却水从b(填“a”或“b”)口出来;
(2)该反应的温度控制30℃而不能过高的原因是防止双氧水和过氧化尿素分解.
(3)搅拌器是否可用铁质材料否(填“是”或“否”),原因是铁和双氧水反应生成铁离子,促进双氧水分解;
(4)步骤①宜采用的操作是C.
A.加热蒸发 B.常压蒸发 C.减压蒸发
(5)若实验室制得少量该晶体,过滤后需要用冷水洗涤,具体的洗涤操作是沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面,静置待水自然流下,重复操作2-3次.
(6)准确称取1.000g产品于250mL锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,再加2mL6mol•L-1H2SO4,用0.2000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗18.00mL(尿素与KMnO4溶液不反应),则产品中CO(NH2)2•H2O2的质量分数为84.6%;若滴定后俯视读数,则测得的过氧化尿素含量偏低(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
| 分子式 | 外观 | 热分解温度 | 熔点 | 溶解性 |
| CO(NH2)2•H2O2 | 白色晶体 | 45℃ | 75~85℃ | 易溶于水、有机溶剂 |
请回答下列问题:
(1)仪器X的名称是三颈烧瓶;冷凝管中冷却水从b(填“a”或“b”)口出来;
(2)该反应的温度控制30℃而不能过高的原因是防止双氧水和过氧化尿素分解.
(3)搅拌器是否可用铁质材料否(填“是”或“否”),原因是铁和双氧水反应生成铁离子,促进双氧水分解;
(4)步骤①宜采用的操作是C.
A.加热蒸发 B.常压蒸发 C.减压蒸发
(5)若实验室制得少量该晶体,过滤后需要用冷水洗涤,具体的洗涤操作是沿玻璃棒注入蒸馏水至浸没晶体表面,静置待水自然流下,重复操作2-3次.
(6)准确称取1.000g产品于250mL锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,再加2mL6mol•L-1H2SO4,用0.2000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗18.00mL(尿素与KMnO4溶液不反应),则产品中CO(NH2)2•H2O2的质量分数为84.6%;若滴定后俯视读数,则测得的过氧化尿素含量偏低(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
17.反应时环己烷-乙醇-水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来.在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水肉桂酸乙酯是一种常用的食用香精.实验室制备肉桂酸乙酯的反应.有关数据和装置示意图如下:
已知:

实验步骤:
①在圆底烧瓶中加入14.80g肉桂酸,25mL95%的乙醇,20mL环己烷和4mL浓硫酸,混合均匀并加入沙粒,加热回流2h,至分水器中水层不再明显增加,停止加热,冷却至室温.
②将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,加入Na2CO3,用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加入少量无水MgSO4固体,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,低温蒸出乙醇、乙醚和环已烷后,继续升温,接收271~273℃的馏分.
③检验合格后,测得产品质量为13.60g.
回答下列问题:
(1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最合适的是C(填入正确选项前的字母)
A.25mL B.50mL C.100mL D.250mL
(2)步骤①中控制加热回流温度的范围A(填入正确选项前的字母)
A.65~70℃B.78.3~80.8℃C.80.8~271.5℃D.271.5~300℃
(3)步骤②中加入NaCO3的作用是除去过量的硫酸和肉桂酸,加入无水MgSO4固体的作用是除去产品中微量的水.
(4)关于该实验的操作叙述正确的是B.
A.冷凝管中的冷却水从上口进下口出,与管内蒸气形成逆流
B.使用分水器时,先加水接近支管口,随着加热回流,及时打开活塞放出少量的水
C.萃取操作时,振荡过程中需要放气,放气是通过打开分液漏斗上口的玻璃塞进行的
D.静置分层后,打开活塞,先放出有机层,再弃去水层
(5)检验产品中是否含有肉桂酸的方法取少量粗产品固体溶于水,测溶于的pH.
(6)计算肉桂酸乙酯的产率77.27%.
0 155684 155692 155698 155702 155708 155710 155714 155720 155722 155728 155734 155738 155740 155744 155750 155752 155758 155762 155764 155768 155770 155774 155776 155778 155779 155780 155782 155783 155784 155786 155788 155792 155794 155798 155800 155804 155810 155812 155818 155822 155824 155828 155834 155840 155842 155848 155852 155854 155860 155864 155870 155878 203614
已知:
| 名称 | 相对分子质量 | 原色,状态 | 沸点(℃) | 密度(g•cm-3) |
| 肉桂酸 | 148 | 白色晶体 | 300 | 1.2475 |
| 肉桂酸乙酯 | 176 | 无色油状液体 | 271.5 | 1.0491 |
| 乙醇 | 46 | 无色澄清液体 | 78.3 | 0.7893 |
| 环己烷 | 84 | 无色澄清液体 | 80.8 | 0.7318 |
①在圆底烧瓶中加入14.80g肉桂酸,25mL95%的乙醇,20mL环己烷和4mL浓硫酸,混合均匀并加入沙粒,加热回流2h,至分水器中水层不再明显增加,停止加热,冷却至室温.
②将烧瓶内反应液倒入盛有适量水的烧杯中,加入Na2CO3,用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层,加入少量无水MgSO4固体,静置,过滤,对滤液进行蒸馏,低温蒸出乙醇、乙醚和环已烷后,继续升温,接收271~273℃的馏分.
③检验合格后,测得产品质量为13.60g.
回答下列问题:
(1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最合适的是C(填入正确选项前的字母)
A.25mL B.50mL C.100mL D.250mL
(2)步骤①中控制加热回流温度的范围A(填入正确选项前的字母)
A.65~70℃B.78.3~80.8℃C.80.8~271.5℃D.271.5~300℃
(3)步骤②中加入NaCO3的作用是除去过量的硫酸和肉桂酸,加入无水MgSO4固体的作用是除去产品中微量的水.
(4)关于该实验的操作叙述正确的是B.
A.冷凝管中的冷却水从上口进下口出,与管内蒸气形成逆流
B.使用分水器时,先加水接近支管口,随着加热回流,及时打开活塞放出少量的水
C.萃取操作时,振荡过程中需要放气,放气是通过打开分液漏斗上口的玻璃塞进行的
D.静置分层后,打开活塞,先放出有机层,再弃去水层
(5)检验产品中是否含有肉桂酸的方法取少量粗产品固体溶于水,测溶于的pH.
(6)计算肉桂酸乙酯的产率77.27%.