(10分)某实验小组用0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol·L-1 NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,至少需要称量NaOH固体________g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填字母):__________。

名称
托盘天平(带砝码)
小烧杯
坩埚钳
玻璃棒
药匙
量筒
仪器






序号
a
b
c
d
e
f
Ⅱ.测定稀硫酸和稀氢氧化钠中和热的实验装置如下图所示。

(1)写出该反应的热化学方程式(中和热为57.3 kJ·mol-1):_________________________
________________________________________________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸溶液进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
温度
实验次数
起始温度t1/℃
终止温度t2/℃
温度差平均值
(t2-t1)/℃
H2SO4
NaOH
平均值
1
26.2
26.0
26.1
30.1
 
2
27.0
27.4
27.2
31.2
3
25.9
25.9
25.9
29.8
4
26.4
26.2
26.3
30.4
②近似认为0.50 mol·L-1 NaOH溶液和0.50 mol·L-1硫酸溶液的密度都是1 g·cm-3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J·g-1·℃-1。则中和热ΔH=_______________________(取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)____________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度

(15分)
某化学兴趣小组的同学为制取少量溴乙烷,查阅资料得知:
NaBr+H2SO4HBr+NaHSO4             
CH3CH2OH+HBrCH3CH2Br+H2O
化学兴趣小组根据实验原理设计如右图的装置。
根据题意完成下列填空:有关数据列表如下:

 
 
   乙醇
 
溴乙烷
 
   状态
 
 无色液体
 
  无色液体
 
密度/g · cm-3
 
    0.8
 
   1.4
 
 沸点/℃
 
    78.5
 
   119.0
 
 熔点/℃
 
    -l30
 
    38.4
 

(1)圆底烧瓶中加入的反应物是溴化钠、           和2:1的硫酸。配制体积比2:1的硫酸所用的仪器为          (选填编号)
a.烧杯    b.玻璃棒    c.量筒    d.容量瓶   e.滴定管
(2)将生成物导入盛有冰水混合物的试管A中,试管A中的物质分为三层(如图所示),产物在第
          层;
(3)用浓的硫酸进行实验,若试管A中获得的有机物呈棕黄色,除去其中杂质应加
           (选填编号)然后再进行                     一步操作即可;
a.无水氯化钙     b.硝酸银溶液    c.四氯化碳     d.亚硫酸钠溶液
(4)实验过程中,同学发现仪器连接部分有漏气现象,老师建议把上述装置中的仪器连接部分都改成标准玻璃接口,其原因是:                                 
(5)假设最初取用的无水乙醇是57.5mL,最后得到的纯净的溴乙烷是52.0mL,则溴乙烷的产率为               

硅藻土是由硅藻死亡后的遗骸沉积形成的,主要成分是 SiO2和有机质,并含有少量的Al2O3、Fe2O3、MgO 等杂质。精制硅藻土因为吸附性强、化学性质稳定等特点被广泛应用。下图是生产精制硅藻土并获得Al(OH)3的工艺流程。

(1)粗硅藻土高温煅烧的目的是     
(2)反应Ⅲ中生成Al(OH)3沉淀的化学方程式是     ;氢氧化铝常用作阻燃剂,其原因是     
(3)实验室用酸碱滴定法测定硅藻土中硅含量的步骤如下:
步骤1:准确称取样品a g,加入适量KOH固体,在高温下充分灼烧,冷却,加水溶解。
步骤2:将所得溶液完全转移至塑料烧杯中,加入硝酸至强酸性,得硅酸浊液。
步骤3:向硅酸浊液中加入NH4F溶液、饱和KCl溶液,得K2SiF6沉淀,用塑料漏斗过滤并洗涤。
步骤4:将K2SiF6转移至另一烧杯中,加入一定量蒸馏水,采用70 ℃水浴加热使其充分水解(K2SiF6+3H2O=H2SiO3+4HF+2KF)。
步骤5:向上述水解液中加入数滴酚酞,趁热用浓度为c mol·L-1 NaOH的标准溶液滴定至终点,消耗NaOH标准溶液VmL。
①步骤1中高温灼烧实验所需的仪器除三角架、泥三角、酒精喷灯外还有     
a.蒸发皿  b.表面皿  c.瓷坩埚   d.铁坩埚
②实验中使用塑料烧杯和塑料漏斗的原因是     
③步骤3中采用饱和KCl溶液洗涤沉淀,其目的是     
④步骤4中滴定终点的现象为     
⑤样品中SiO2的质量分数可用公式“×100%”进行计算。由此分析步骤5中滴定反应的离子方程式为     

草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为:     
预期现象是:
①溶液的颜色由     色变为     色,
②其中加入     mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果

实验
编号
 
A(KMnO4溶液浓度/mol·L-1
 
B(草酸溶液浓度/mol·L-1
 
C(硫酸溶液浓度/mol·L-1
 
褪色时间/s
 
1
 
3
 
3
 
1
 
336
 
2
 
1
 
2
 
3
 
82
 
3
 
3
 
1
 
3
 
76
 
4
 
1
 
3
 
2
 
133
 
5
 
2
 
3
 
3
 
102
 
6
 
3
 
2
 
2
 
156
 
7
 
2
 
2
 
1
 
300
 
8
 
2
 
1
 
2
 
115
 
9
 
1
 
1
 
1
 
200
 
 
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
表2 各因素水平的数据处理结果
 
 
A(KMnO4溶液)
 
B(草酸溶液)
 
C(硫酸溶液)
 
浓度/mol·L-1
 
0.005
 
0.010
 
0.015
 
0.1
 
0.5
 
0.9
 
6
 
12
 
18
 
平均褪色时间/s
 
138.3
 
172.3
 
189.3
 
130.3
 
179.3
 
190.3
 
278.7
 
134.7
 
86.7
 
 
(2)由表2可知,三因素中,     的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而     的浓度对反应速率的影响不显著。
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为     mol·L-1、草酸浓度为     mol·L-1时,反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
c(H2SO4)/mol·L-1
 
18
 
16
 
14
 
12
 
10
 
8
 
6
 
褪色时间/s
 
67
 
83
 
90
 
103
 
129
 
146
 
200
 
 
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为     mol·L-1     mol·L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。

 0  98991  98999  99005  99009  99015  99017  99021  99027  99029  99035  99041  99045  99047  99051  99057  99059  99065  99069  99071  99075  99077  99081  99083  99085  99086  99087  99089  99090  99091  99093  99095  99099  99101  99105  99107  99111  99117  99119  99125  99129  99131  99135  99141  99147  99149  99155  99159  99161  99167  99171  99177  99185  203614 

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