高一化学实验探究试题答案及解析
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高一化学实验探究试题答案及解析
1.为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。
(1)过氧化氢分解的化学方程式为_____________________________________。
(2)实验①的目的是_________________________________________________。
实验中滴加FeCl
3
溶液的目的是_______________________________________。
(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是_______________________(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)某同学在50 mL一定浓度的H
2O
2
溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状
况下)与反应时间的关系如下图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是______。
【答案】(1)2H
2O
2
2H
2
O+O
2
↑
(2)研究温度对H
2O
2
分解速率的影响加快H
2
O
2
分解速率,使实验现象易于观察
(3)将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液,观察产生气泡的速率
(4)C点
【解析】(1)在催化剂的作用下,过氧化氢分解生成氧气和水,反应的化学方程式是2H
2O
2
2H
2O+O
2
↑。
(2)分别在试管A、B中加入 5mL 5% H
2O
2
溶液,各滴入1~2 滴1mol/L FeCl
3
溶液。
待试管
中均有适量气泡出现,说明过氧化氢分解能发生,试管A、B中均有适量气泡出现时,将试管A 放入盛有5℃左右冷水的烧杯中;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中,两支试管不同点是试管A的温度比试管B的温度低,说明研究的是温度对反应速率的影响,而开始加滴加FeCl
3
溶
液,目的加快H
2O
2
分解。
因此实验①的目的是研究温度对H
2
O
2
分解速率的影响;而加入氯化铁
的作用是加快H
2O
2
分解速率,使实验现象易于观察。
(3)影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积等。
因此为加快反应速率,可从温度、或催化剂的影响角度考虑,即将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中,或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl
3
溶液,观察产生气泡的速率;
(4)该图象横坐标表示时间,纵坐标表示生成气体的体积,时间越短生成的气体越多,反应速率越快,曲线的斜率越大,所以速率最慢的为C。
【考点】考查外界条件对反应速率影响的实验探究
点评:该题是高考中的常见题型,属于基础性试题的考查,难度不大。
解答时须注意明确实验的
原理,依据影响反应速率的外界条件逐一进行分析即可,有利于培养学生的逻辑思维能力和规范严谨的实验设计能力。
2.某兴趣小组探究SO
2气体还原Fe3+、I
2
,他们使用的药品和装置如下图所示:
(1)SO
2气体还原Fe3+的产物是(填离子符号),参加反应的SO
2
和Fe3+的物质的量之比
是。
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO
2
的是(填序号)。
A.Na
2SO
3
溶液与HNO
3
B.Na
2
SO
3
固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.硫铁矿在高温下与O
2
反应
(3)装置C的作用是。
(4)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有(填序号)。
A.蒸发皿 B.石棉网 C.漏斗 D.烧杯 E.玻璃棒 F.坩埚
(5)在上述装置中通入过量的SO
2,为了验证A中SO
2
与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A
中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO
4
溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl
2
,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是,原因是。
(6)能表明I-的还原性弱于SO
2
的现象是。
【答案】(16分)(1)SO
4
2-、Fe3+; 1︰2 (2)B
(3)吸收SO
2
尾气,防止污染空气(4)BF
(5)方案①,因为A的溶液中含有SO
2,SO
2
也能使KMnO
4
溶液褪色
(6)B中蓝色溶液褪色(每空2分)
【解析】(1)SO
2气体还原Fe3+的产物是SO
4
2-和Fe3+,反应的方程式是SO
2
+2Fe3++
2H
2O=2Fe2++SO
4
2-+4H+,参加反应的SO
2
和Fe3+的物质的量之比1︰2。
(2)硝酸具有氧化性,和亚硫酸钠反应得不到SO
2;Na
2
SO
3
固体与浓硫酸反应生成SO
2
,B正
确;选项CD中虽然可以生成SO
2
,但得到但气体不是纯净物,很难分离,答案选B。
(3)SO
2是大气污染物,所以C装置的作用是吸收SO
2
尾气,防止污染空气。
(4)溶液加热浓缩应该用蒸发皿,不能用坩埚,且不需要垫石棉网,因此答案选BF。
(5)由于A的溶液中含有SO
2,SO
2
也能使KMnO
4
溶液褪色,所以方案①是不合理的。
(6)SO
2能使单质碘还原,即B中蓝色溶液褪色就可以说明I-的还原性弱于SO
2
的。
【考点】考查氧化还原反应的有关判断和计算、气体的制备、尾气处理以及仪器的选择和SO
2
性质探究实验的有关判断
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。
试题综合性强,侧重对学生实验能力的和解题方法的指导与训练,有利于培养学生规范、严谨的实验设计和评价能力,提升学生的学科素养。
该类试题综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。
3.下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
(1) 实验4和5表明_________对反应速率有影响;________,反应速率越快,能表明这一规律
另一组实验是___________(填实验序号)。
(2) 在前4次实验中,能表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有________(填实验序号)。
(3) 本实验中影响反应速率的其他因素还有_________,其实验序号是_____。
(4) 实验中,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近,推测其原因:
_________________________________________________________。
【答案】(8分每空1分)(1)固体表面积固体表面积越大实验1和2
(2)实验1、3、4(3)温度实验6和7(4)反应物的量相同,放出热量相同
【解析】影响化学反应速率的因素很多:1、固体颗粒的大小,在其他条件相同时,固体颗粒越小,反应物的表面积越大,化学反应速率越快;固体颗粒越小,固体反应物的表面积越小,化学
反应速率降低;2、反应物的浓度,在其他条件相同时,增大反应物的浓度,化学反应速率加快;减小反应物的浓度,反应速率降低;3、反应物的温度,在其他条件相同时,升高反应物的温度,化学反应速率加快;降低反应物的温度,反应速率降低。
(1)观察实验4和5,金属和稀硫酸的量相同,金属的状态不同,可知固体的表面积越大反应速
率越快。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验,金属的状态就应该相同,或者为丝状,或
者为粉末,因此答案为:1、3、4、6、8或2、5。
(3)本实验中,反应温度也影响化学反应速率,如实验6和7。
(4)由于反应物的量相同,放出热量相同,所以实验中,反应前后溶液的温度变化值(约15℃)相近。
【考点】考查外界条件对化学反应速率影响的实验探究
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题,试题综合性强,侧重考查学生对实验数
据的分析、归纳以及得出正确结论的能力。
该类试题通过陌生情景考查化学反应速、影响化学反
应速率的外界因素(浓度)、学生对图表的观察、分析以及学生对实验数据的分析、整理、归纳
等方面的思维能力,难度较大。
解决该类试题应注意:①认真审题,明确实验目的,理解直接测
量与实验目的间的逻辑和数学关系;②理解控制变量的思想在实验设计和数据分析中的运用。
4.动手实践:某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有
关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系。
(1)实验目的:研究 元素性质递变规律。
(2)实验用品:
试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na 2S 溶液,AlC13溶液,NaOH 溶液,酚酞溶液等。
仪器:① ,试管,烧杯,试管夹,胶头滴管,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,火柴等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和②③的化学方程式)
② ,③ ,
(4)实验结论:同周期元素从左往右失电子能力逐渐减弱
,得电子能力逐渐增强 【答案】(共9分)
(1)同周期 (1分)(2)酒精灯 (1分) (3)(3分)
22③2Na +2H 2O = 2NaOH + H 2↑ (2分)
【解析】(1)由题目可知,实验目的为同周期元素性质递变规律,故答案为:同周期;
(2)该试验加水加热至沸腾,则需要酒精灯,钠与水反应的实验应在烧杯中进行,故答案为:酒精灯;
(3)将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾,镁与热水反应生成氢
气,有气泡产生,反应生成氢氧化镁,溶液呈碱性,再向溶液中滴加酚酞溶液,溶液呈红色;镁较铝活泼,但都能与盐酸发生置换反应,将镁条投入稀盐酸中,剧烈反应,迅速产生大量无色气体,将铝条投入稀盐酸中,反应不十分剧烈,产生无色气体.
向新制得的Na
2S溶液中满加新制的氯水,氯气与Na
2
S发生氧化还原反应,反应的离子方程式为
S2-+Cl
2
=2Cl-+S↓,
将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中,剧烈反应,迅速产生大量无色气体,离子方程式为
2Na +2H
2O = 2NaOH + H
2
↑,
故答案为:
222
(4)元素的金属性越强,对应的金属单质越活泼,越易与水或酸反应,反应越剧烈,所以由实验现象可知金属性Na>Mg>Al,可利用非金属单质之间的置换反应比较元素的非金属性强弱,S2-+Cl
2
=2Cl-+S↓,则非金属性Cl>S,
故答案为:金属性:Na>Mg>Al,非金属性Cl>S;
(5)从原子结构的角度分析,原子的原子半径越小,原子核对核外电子的吸引能力越强,原子的吸电子能力越强,失去电子能力越弱,核内质子数越多,核外电子的吸引能力越强,原子的吸电子能力越强,失去电子能力越弱,
故答案为:同周期元素,随原子序数增加,r在减小,原子核内的质子数也在增加,原子核对于核外电子的束缚能力渐强,原子的失e-能力减弱,而得e-能力逐渐增强。
【考点】同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系性质实验方案的设计
点评:本题考查同周期元素性质递变规律,题目难度中等,注意物质的性质以及元素周期律的递变规律。
5.有一瓶Na
2SO
3
溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入
Ba(NO
3)
2
溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。
对此实验下述结论正确的是
A.Na
2SO
3
已部分被空气中的氧气氧化
B.加入Ba(NO
3)
2
溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO
4
C.此实验不能确定Na
2SO
3
是否部分被氧化
D.加硝酸后的不溶沉淀一定是BaSO
3
【答案】C
【解析】由于硝酸具有强氧化性,即使亚硫酸钠没有被氧化,则也可以被硝酸氧化生成硫酸钠,
进而生成白色沉淀硫酸钡,所以此实验不能确定Na
2SO
3
是否部分被氧化,答案选C。
【考点】考查亚硫酸钠是否变质的实验探究
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。
该题注重基础,侧重对学生实验设计能力的培养,有助于培养学生实验设计的规范性以及严禁性,培养学生的学科素养,提高学生的综合实验能力。
6.某铝合金中含有单质铝、镁、铜、硅,为了测定该合金中铝的含量,设计了如下实验流程,请回答有关问题:
(1)步骤1所得固体甲的成分为。
(2)步骤2中加足量盐酸,而不采用通入足量二氧化碳的原因
为 。
(3)步骤3中生成固体丙的离子方程式为 ;溶液C 中所含有的阳离子符号为 。
(4)步骤4所发生反应的化学方程式为 。
(5)现用托盘天平称取10.0g 铝合金进行上述流程图所示操作,所得固体丁质量为15.3g ,则该铝合金中铝的质量分数为 ;并判断以下操作对铝质量分数测定的影响(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
a .步骤1中烧碱量不足,则 ;
b .步骤4中灼烧不充分,则 。
【答案】(16分)
(1)镁、铜(2分)
(2)通入二氧化碳得到硅酸与氢氧化铝的固体混合物,无法将硅、铝元素分离开来。
(2分) (3)Al 3+ + 3NH 3·H 2O = Al(OH)3↓+ 3NH 4+(3分);Na +、NH 4+(2分) (4)2Al(OH)3 Al 2O 3 + 3H 2O (3分)
(5)81.0%(2分);偏小(1分);偏大(1分)
【解析】(1)镁、铜不与烧碱溶液反应,故固体甲的成分为镁、铜。
(2)氢氧化铝沉淀可以和盐酸反应,而不能和二氧化碳反应,故不采用通入足量二氧化碳的原因是通入二氧化碳得到硅酸与氢氧化铝的固体混合物,无法将硅、铝元素分离开来。
(3)氢氧化铝沉淀不再与氨水反应,故步骤3中生成固体丙的离子方程式为Al 3+ + 3NH 3·H 2O =
Al(OH)3↓+ 3NH 4+。
溶液C 中所含有的阳离子符号为Na +
、NH 4+。
(4)丙是氢氧化铝,故反应方程式为2Al(OH)3 Al 2O 3 + 3H 2O 。
(5)Al→1/2Al 2O 3 27g 51g m 15.3g
51g×m=27g×15.3g 解得m=8.1g
故10.0g 铝合金中铝的质量分数为81.0%。
a .步骤1中烧碱量不足,Al 反应不完,故偏小。
b .步骤1中灼烧不充分,丁的质量将偏大,故铝质量分数测定要偏大。
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量 铝的化学性质
点评:本题考查学生对实验与操作原理、物质的分离提纯、物质含量的测定、化学计算等,难度中等,清楚实验原理是解题的关键,是对所学知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础与运用知识分析问题解决问题的能力。
7. (12分)某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动。
【提出问题】这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末,不溶于水;②过氧化钠(Na 2O 2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体;在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂。
【猜想与探究】猜想:淡黄色粉末可能是:a .硫;b .过氧化钠;c .硫和过氧化钠的混合物。
探究:过氧化钠与水反应的生成物的成分。
【实验与结论】
【继续探究】小组对过氧化钠能作为供氧剂也很感兴趣,大家讨论认为可能是CO 2在常温下能与过氧化钠反应有关,
于是设计上图所示的装置继续实验探究。
实验操作
实验现象
实验结论
的一个理由是: ________________________________。
【答案】每空2分
【继续探究】2CO 2 + 2Na 2O 2 2Na 2CO 3 + O 2↑
【比较】反应在常温下进行或反应消耗了人体呼出的二氧化碳气体(合理即可)
【解析】过氧化钠与水反应的化学方程式为:2H 2O+2Na 2O 2 4NaOH+ O 2↑根据生成物可判断出表格中的现象及所对应的结论。
由课本知识可知,二氧化碳与过氧化钠反应的化学方程式为:2CO 2+2Na 2O 2 2Na 2CO 3+O 2↑。
选用过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂,既可充分利用人体呼吸作用产生的CO 2,又可以产生O 2。
【考点】Na 2O 2的性质
点评:本题以探究题的性质考查了Na 2O 2的性质,考查形式难度大,但都是基本知识,属于中等难度题型。
考生只需掌握Na 2O 2的相关性质即可正确得出结论。
8. 用脱脂棉包住约0.2 g 过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
(1)由上述实验现象所得出的有关过氧化钠跟水反应的结论是:第一,有氧气生成;第二,____________ 。
过氧化钠跟水反应的化学方程式是________________________。
(2)某研究性学习小组拟用右图装置进行实验,以证明上述结论。
用以验证第一条结论的实验方法是:__________________ 。
用以验证第二条结论的实验方法及现象是:_______________________________。
(3)实验(2)中往试管内加水至固体完全溶解且不再有气泡生成后,取出试管,往试管中滴入酚酞试液,发现溶液变红;振荡后,红色褪去。
为探究此现象,该小组同学查阅有关资料得知:
Na
2O
2
与H
2
O反应可生成H
2
O
2
,H
2
O
2
具有强氧化性和漂白性。
请设计一个简单的实验,证明
Na
2O
2
和足量H
2
O充分反应后的溶液中有H
2
O
2
存在。
现有Na
2
S溶液、KI溶液、红色布条等,请
从中选择试剂,加以验证(只要求列出实验所用的试剂及观察到的现象)。
试剂:____________ 。
现象:______________ 。
【答案】(1)第二,是放热反应(1分)2Na
2O
2
+2H
2
O====4NaOH+O
2
↑(2分)
(2)将带火星的木条靠近导管口p处,木条复燃(2分)
将导管q浸入水中,反应过程中导管口有气泡冒出(2分)
(3)Na
2
S溶液(1分)溶液变浑浊(2分)(或者:红色布条布条褪色)
【解析】(1)物质燃烧有两个条件,一是温度达到着火点;二是有氧气等助燃物质存在。
由此进行分析可得出:该反应是放热反应。
(2)本小题实质上是考查氧气的检验、气密性检查等化学实验基本操作方法的应用。
将带火星的木条靠近导管口处,木条复燃。
将导管浸入水中,反应
过程中导管口有气泡冒出。
(3)本题中已给出信息,即H
2O
2
具有强氧化性和漂白性,所以只要
验证反应充分后此溶液仍具有强氧化性和漂白性就可证明有H
2O
2
,所以可选Na
2
S溶液验证其具
有强氧化性,或选红色布条,布条褪色验证其具有漂白性。
【考点】过氧化钠的性质
点评:本题属于性质实验的考查,首先要先理解题意,然后观察实验装置,并分析每一个实验装置的设计意图,再结合实际的化学反应来对现象进行推测。
9.下列实验装置是探究铜丝与过量浓硫酸的反应,下列叙述不正确的是
A.装置①能控制反应的发生和结束
B.若将反应后②的试管取下,在通风橱中加热,会产生刺激性气味的气体,溶液呈红色C.③中石蕊溶液变红色
D.为确认CuSO
4
生成,向①中加水,观察溶液颜色
【答案】D
【解析】铜和浓硫酸反应生成SO
2、硫酸铜和水。
SO
2
溶于水显酸性,能使石蕊试液显红色,所
以选项ABC都是正确的。
D不正确,应该是把试管中的溶液倒入水中,因为试管中还含有浓硫酸,答案选D。
10.(8分)某学生为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化,他在100mL稀盐酸中加入足量的
锌粉,用带刻度的集气瓶排水法收集氢气,每隔1分钟记录一次数据(累计值):
分钟时间段内,产生氢气的速率是如何变化的?答:。
造成这种变化的主要因素是;从3~5分钟时间段内,产生氢气的速率是如何变化的?答:。
造成这种变化的主要因素是。
(2)在盐酸中分别加入等体积的下列溶液,能减缓反应速率而又不减少产生氢气的量的是 。
A .蒸馏水 B
.NaCl
溶液 C .
Na 2CO 3溶液 D .CuSO 4溶液
(3)在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5分钟五个时间段中,反应速率最大的时间段的盐酸的反应速率为 (设溶液体积不变,上述气体体积为标况下数据)。
【答案】(1)反应速率逐渐增大(1分);锌与盐酸反应放热,使溶液温度升高(1分); 反应速率逐渐减小(1分);随着反应进行,c(H +)逐渐减小(1分)。
(2)A 、B (2分) (3)0.1 mol/(L•min )(2分,单位错、漏得0分)
【解析】(1)根据表中数据可知,在0~1、1~2、2~3内生成的氢气分别是(ml )50、70、112,所以反应速率逐渐增大,这是由于锌与盐酸反应放热,使溶液温度升高,反应速率增大。
在3~4、4~5内生成的氢气分别是(ml )58、20,所以反应速率逐渐减小,这是由于随着反应进行,c(H +)逐渐减小,反应速率逐渐减小。
(2)稀释能降低氢离子浓度,但不减少氢离子的物质的量,所以A 正确。
氯化钠溶液也是相当于稀释,B 正确。
碳酸钠能消耗氢离子,导致生成的氢气减少,C 不正确,锌能置换出铜,从而构成原电池,加快反应速率,D 不正确。
答案选AB 。
(3)根据(1)可知,在2~3内生成的氢气最多,氢气的物质的量是0.005mol ,消耗盐酸是0.01mol ,所以盐酸的反应速率是。
11. (6分)为了研究外界条件对分解反应速率的影响,某同学在四支试管中分别加入
溶液,并测量收集气体所需的时间,实验记录如下:
实验序号
溶液浓度
溶液温度
催化剂
所用时间
①
5%
20℃
2滴
②
5% 40℃
2滴
③
10% 20℃
2滴
④
5% 20℃
不使用
请回答:
(1)过氧化氢分解的化学方程式是__________。
(2)实验①②是研究__________对反应速率的影响。
(3)实验测得,原因是__________。
(4)实验①④的测定过程如下图,曲线a 对应的实验序号是__________(填“①”或“④”)。
【答案】(1)(2分,写或催化剂或不写条件不扣分)
(2)温度(1分)
(3)在其他条件相同时(1分),实验③的反应物浓度大于实验①的反应物浓度,所以实验③的反应速率大于实验①的反应速率(1分)
(4)①(1分)
【解析】(1)过氧化氢在催化剂的作用下,分解生成氧气和水,方程式为。
(2)实验①②中只有温度是不同的,实验研究的是温度对反应速率的影响。
(3)实验①③中只有反应物的浓度是不同放热,所以在其他条件相同时,实验③的反应物浓度大于实验①的反应物浓度,所以实验③的反应速率大于实验①的反应速率,所用时间就少。
(4)催化剂能加快反应速率,所用根据图像可知,曲线不是实验①的。
12.化学是以实验为基础的学科,化学实验又有定性实验和定量实验之分。
利用已学知识对下列实验进行分析并填空:
Ⅰ.
实验
实验结论结论:
在实验中的作用为:
FeCl
3
反应方程式
II.
和浓盐酸在加热的条件下制备氯气
资料:氯气难溶于饱和氯化钠溶液;实验室可利用MnO
2
实验:某食盐样品中混有NaBr杂质,为测定该食盐样品的纯度,设计实验过程如甲图所示:
阅读上述资料和实验过程,完成下列填空:
的实(1)请从下方乙图中选出四个装置(可重复使用),来完成制取并向溶液A中通入过量Cl
2
验,将所选装置的选项代码填入方框,并在括号中写出装置内所放的化学药品。
(2)为了证明甲图中溶液D中几乎不存在Br-,可选用的试剂为(填选项字母)A. 碘水 B. 淀粉碘化钾溶液
C. 新制氯水和四氯化碳
D. 食盐水
(3)依据甲图所示,在萃取操作中应选取的有机溶剂为
A. 四氯化碳
B. 水
C. 乙醇
D. 苯
(4)在萃取、分液的过程中,把分液漏斗玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,其目的是(5)试计算原固体混合物中氯化钠的质量分数为 %
【答案】Ⅰ.实验目的:探究温度对H
2O
2
分解反应速率的影响
温度越高,化学反应速率越快催化剂(或加快反应速率)2H
2O
2
2H
2
O + O
2
↑
Ⅱ. (1)
(2)C(3)D(4)内外气压相通,使分液漏斗内液体能够顺利流下。
(5)92.4%
【解析】Ⅰ.根据实验装置图及试剂可知,目的是检验探究温度对H
2O
2
分解反应速率的影响。
根
据实验现象可知,温度越高,反应速率越快。
在该反应中氯化铁起催化剂的作用,方程式为
2H
2O
2
2H
2
O + O
2
↑。
Ⅱ. (1)生成的氯气中含有氯化氢气体,所以需要利用饱和食盐水除去氯化氢。
氯气有毒,所以尾气处理,用氢氧化钠吸收氯气。
(2)如果含有溴离子,在可利用氯水的氧化性把溴离子氧化生成单质溴,然后利用四氯化碳除去即可,答案选C。
(3)水和乙醇不能用作萃取剂,根据图可知,上层是有机层,说明萃取剂的密度小于水的,所以答案选D。
(4)这样做的目的是内外气压相通,使分液漏斗内液体能够顺利流下。
(5)反应的方程式为 Cl
2 + 2NaBr=Br
2
+ 2NaCl
206g 117g
m (88g-84.2g)=3.8g
所以m=6.7g
则氯化钠的质量是88g-6.7g=81.3g
所以质量分数为81.3÷88×100%=92.4%
13.(8分)碘在科研与生活中有重要的应用。
某兴趣小组用0.50mol·L-1KI 、0.2%淀粉溶液、
0.20mol·L-1K
2S
2
O
8
、0.10mol·L-1 Na
2
S
2
O
3
等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知
S
2O
8
2—+2I—=2SO
4
2—+I
2
(慢) I
2
+2S
2
O
3
2—=2I—+S
4
O
6
2—(快)
(1)向KI 、Na
2S
2
O
3
与淀粉的混合溶液中加入一定量的K
2
S
2
O
8
溶液,当溶液中(写离子符号)
耗尽后,溶液颜色将由无色变为蓝色,为确保能观察到蓝色,S
2O
3
2—与S
2
O
8
2—初始的物质的量
需满足的关系为n(S
2O
3
2—)︰n(S
2
O
8
2—)。
(2)为探究反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:体积/mL
表中V
X
= mL,理由是。
【答案】(每空各2分)(1)S
2O
3
2—、<2
(2)2.0 、保持溶液总体积不变,仅改变S
2O
8
2—的浓度而其他物质的浓度不变
【解析】(1)溶液颜色将由无色变为蓝色,说明溶液中有单质碘生成。
所以根据反应S
2O
8
2—
+2I—=2SO
42—+I
2
(慢)和I
2
+2S
2
O
3
2—=2I—+S
4
O
6
2—(快)可知,此时S
2
O
3
2—已经消耗完毕。
根据
方程式可知,恰好反应时n(S
2O
3
2—)︰n(S
2
O
8
2—)=2︰1,所以要能观察到蓝色,则n
(S
2O
3
2—)要不足,即n(S
2
O
3
2—)︰n(S
2
O
8
2—)<2︰1。
(2)要探究浓度对反应速率的影响,则溶液的体积必须相同。
根据①②可知,溶液的体积都是
20ml,唯一不同的是S
2O
8
2—的物质的量,所以V
X
=2.0ml。
14.(16分)某研究性学习小组为研究铁粉与浓硫酸反应所生成气体的成份并测定各气体的含量,进行了如下实验:
【实验推测】足量的铁粉与浓硫酸反应能生成SO
2和H
2
两种气体。
(1)该小组作出此推测的理由是:。
【实验准备】a.供选择的药品:铁粉、浓硫酸、氧化铜粉末、0.2 mol/L的H
2C
2
O
4
标准溶液、
0.1 mol/L的酸性KMnO
4
标准溶液、酸碱指示剂。
b.实验装置设计及组装(加热及夹持装置均已略去)
【实验过程及数据处理】
(2)B中发生反应的离子方程式为:。
(3)实验前先通入一段时间的N
2
,其目的是。
(4)B、C、D中所盛试剂均足量,则证实生成的气体中同时存在SO
2和H
2
的现象是。
(5)A中反应结束后,继续通N
2
使A中生成的气体全部赶出,待B、D中反应完全后,先后三次取
用B中反应后的溶液于锥形瓶中,每次取用25 mL,用H
2C
2
O
4
标准溶液进行滴定。
①H
2
C
2
O
4
标
准溶液与酸性KMnO
4
溶液反应的离子方程式如下,请将该方程式完成并配平。
( )H
2C
2
O
4
+( )MnO
4
- +( )H+=( )Mn2+ +( ) H
2
O+( ) ( )
②滴定达到终点时的现象是。
③重复滴定两次,平均每次耗用H
2C
2
O
4
标准溶液15.63 mL,则铁与浓硫酸反应产生的SO
2
气体
的物质的量为;经称量,实验前后装置D的质量减少0.8 g,则产生的气体中SO
2
的体
积分数为。
【答案】(1)在加热的条件下浓硫酸与Fe反应生成SO
2
,随着反应的进行,硫酸浓度变稀,与Fe
反应生成H
2
(2) 5SO
2+2MnO
4
-+2H
2
O=5SO
4
2-+2Mn2++4H+
(3) 排除装置中的空气,防止H
2
与空气混合受热发生爆炸。
(4) B瓶中溶液紫红色变浅说明生成了SO
2,D中黑色粉末变红说明生成了H
2。
(答对一种得1
分) (5) ①5、2、6、2、8、10CO
2
②滴入最后一滴H
2C
2
O
4
溶液时KMnO
4
溶液的紫红色褪去且半分钟之内不恢复。