- 研究型实验
- 共4868题
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验.请回答相关问题:
(1)定性分析:如图1可通过观察______,定性比较得出结论.有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3 更为合理,其理由是______.
(2)定量分析:如图2所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略.图中仪器A的名称为______,检查该装置气密性的方法是______,实验中需要测量的数据是______.
(3)加入0.10mol MnO2粉末于50mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图3所示.
①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式______.
②实验时放出气体的总体积是______mL.
③放出气体所需时间为______ min.
④反应放出气体所需时间约为______ min.
⑤A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为______>______>______>______.
⑥解释反应速率变化的原因______.
⑦计算H2O2的初始物质的量浓度______.(请保留两位有效数字)
正确答案
(1)该反应中产生气体,可根据生成气泡的快慢判断,氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用,硫酸钠和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对实验的干扰,
故答案为:产生气泡的快慢,消除阴离子不同对实验的干扰;
(2)A仪器名称是分液漏斗,检验装置气密性的方法是:关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位,如果不恢复原位,则证明气密性良好,否则不好;根据v=知,还需要测定产生40mL气体所需的时间,
故答案为:分液漏斗;关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位,产生40mL气体所需的时间;
(3)①在二氧化锰作催化剂条件下,双氧水分解生成水和氧气,反应方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑,
故答案为:2H2O2 2H2O+O2↑;
②根据图象知,第4分钟时,随着时间的推移,气体体积不变,所以实验时放出气体的总体积是60 mL,故答案为:60 mL;
③放出气体体积是60 mL×
=20 mL,根据图象知,需要的时间是1 min,故答案为:1 min;
④反应放出气体体积为45mL,根据图象知,所需时间在2-3分钟之间,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,2-3分钟之间,平均反应速率=
=13mL/min,产生8mL氧气需要的时间=
=0.6min,所以需要的时间为2.5~2.6min,故答案为:2.5~2.6min;
⑤根据图象结合v=知,A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为D>C>B>A,故答案为:
D>C>B>A;
⑥反应速率与反应物浓度成正比,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,
故答案为:随着反应的进行,浓度减小,反应速率减慢;
⑦设双氧水的物质的量为x,
2H2O2 2H2O+O2↑
2mol 22.4L
x 0.06L
x==0.0054mol,
所以其物质的量浓度==0.11 mol•L-1,故答案为:0.11 mol•L-1.
水蒸气通过灼热的焦炭后,流出气体的主要成分是CO和H2,还有CO2和水蒸气等.请用下图中提供的仪器,选择必要的试剂,设计一个实验,证明上述混合气中有CO和H2.(加热装置和导管等在图中略去)
回答下列问题:
(1)盛浓H2SO4的装置用途是______,盛NaOH溶液的装置用途是______.
(2)仪器B中需加入试剂的名称(或化学式)是:______,所发生反应的化学方程式是:______.
(3)仪器C中需加入试剂的名称(或化学式)是:______,其目的是______.
(4)按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:______.
(5)能证明混合气中含有CO的实验依据是______.
(6)能证明混合气中含有H2的实验依据是______.
正确答案
(1)浓硫酸可以做干燥剂,盛浓H2SO4的装置用途是将气体干燥,除去水蒸气,检验一氧化碳还原氧化铜的产物二氧化碳之前要先将生成的二氧化碳除去,可以用氢氧化钠来吸收,
故答案为:除去水蒸气;除去CO2;
(2)检验合气体中有CO和H2可用氧化铜,发生反应:CuO+H2Cu+H2O、CuO+CO
Cu+CO2,氢气和一氧化碳还原氧化铜是在大试管中进行的,故答案为:氧化铜(CuO);CuO+H2
Cu+H2O、CuO+CO
Cu+CO2;
(3)检验水可用无水硫酸铜,将其装入干燥管中进行检验,
故答案为:无水硫酸铜(CuSO4);检验H2O;
(4)为了验证混合气中含有CO和H2,实验仪器的连接先后顺序为:除二氧化碳→除掉水分→还原装置→检验水分→检验二氧化碳;除杂质连接仪器的原则是:长进短出;故答案为:g-ab-kj-hi-cd(或dc)-fe-lm;
(5)如果有CO存在,CO和黑色的氧化铜反应生成红色的铜和二氧化碳,原混合气中的CO2已被除去,其中CO与CuO反应生成的CO2使澄清石灰水变浑浊,故答案为:B中黑色的CuO变成红色粉末,最后装置的澄清石灰水变浑浊;
(6)如果有氢气存在,氢气和黑色的氧化铜反应生成红色的铜和水,水和白色的无水硫酸铜反应生成蓝色的硫酸铜晶体,故答案为:B中黑色的CuO变成红色粉末,C中无水硫酸铜由白色变为蓝色.
如下图所示,在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,用试管收集产生的经干燥的气体,并靠近火焰点火。
(1)所观察到的现象是____,有关反应的化学方程式是____。
(2)干燥管内可装入的试剂是____,其作用是___。干燥管还可用___(填装置名称)代替。
(3)玻璃管中石棉绒的作用是____。实验开始时应先点燃_______,实验结束时,应先熄灭____。
正确答案
(1)红热的铁与水蒸气反应,放出气体,这种气体靠近火焰点火时,能燃烧或发出爆鸣声 ;
3Fe +4H2O(g) Fe3O4+4H2
(2)碱石灰(或无水CaCl2硅胶等) ;吸收水蒸气,干燥的氢气 ;U形管
(3)铁粉的载体,增大铁粉与水蒸气的接触面积 ;酒精灯 ;酒精喷灯
他们只利用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:
(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是___________;应该测定的实验数据是_____________。
正确答案
(1)反应物本身的性质对反应速率的关系;温度相同
(2)Mg(或Fe)和0.5mol/L硫酸和2mol/L硫酸;测定一定时间产生气体的体积(或者测定一定体积的气体所需时间)
某研究性学习小组做了如下综合探究实验:
①按图组装好仪器,检查装置的气密性后,加入药品;
②关闭b,打开a,将铁匙下移至液体A中;
③当硬质玻璃管内空气排尽后,对CuO粉末加强热;
④打开b,关闭a,一会儿脱脂棉燃烧;
⑤实验结束,整理仪器。
据此回答下列问题:
(1)为了得到较平稳的气流,液体A应选用_________ 。
a.水
b.煤油
c.食醋
d.乙醇
(2)加热CuO粉末前,检验空气是否排尽的方法是用小试管在c处收集满气体,将其移至酒精灯处点燃,若_____________ 说明装置内空气已排尽。
(3)从④中现象可以得出结论: a.过氧化钠与水反应生成氧气。 b.____________。
(4)若液体A为硫酸铜溶液,则钠与液体A反应的离子方程式为____________________。
正确答案
(1)d
(2)无爆鸣声或响声银小
(3)过氧化钠与水反应放出热量
(4)2Na+2H2O+Cu2+==Cu(OH)2↓+H2↑+2Na+[或2Na+2H2O==2Na++2OH-+H2↑·Cu2++ 2OH-==Cu(OH)2↓]
某课外小组同学对不同条件下铁钉的锈蚀进行了实验,并于一周后观察。
(1)铁钉被腐蚀程度最大的是____(填实验序号)。
(2)实验③中主要发生的是____(填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”)。
(3)根据上述实验,你认为铁发生电化学腐蚀的条件是____。 实验④中正极的电极反应式为________。
(4)据资料显示,全世界每年因腐蚀而报废的金属材料相当于其年产量的20%以上。为防止金属被腐蚀可 采取的措施是____(至少写两种)。
正确答案
(1)④
(2)电化学腐蚀
(3)铁与电解质溶液接触、与潮湿空气接触; O2+2H2O+4e-==4OH- (4)定期涂防锈漆;改变金属内部结构制成不锈钢、其他合金;保持环境的干燥等
实验室制取溴苯的装置示意图及有关数据如下:
按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL苯和少量铁屑.在b中小心加入4.0mL液态溴.向a中滴入液溴,至
液溴滴完.
①装置d中NaOH的作用是______;
②a的名称是______;
③该反应是否要加热______(填下列字母)
A.直接加热B.水浴加热C.不需加热
(2)反应完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤.NaOH溶液洗涤的作用是______
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤.加入氯化钙的目的是______
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为______,要进一步提纯,下列操作中必须的是______(填入正确选项前的字母);
A.分液B.过滤C.萃取D.蒸馏
(4)在该实验中,a的容积最适合的是______(填入正确选项前的字母).
A.25mLB.50mLC.250mLD.500mL.
正确答案
(1)①液溴都易挥发,而苯的卤代反应是放热的,尾气中有HBr及挥发出的Br2,用氢氧化钠溶液吸收,防止污染大气,故答案为:吸收HBr和Br2;
②仪器a的名称为:三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;
③苯与液溴反应,用铁作催化剂,不需要加热,故选C;
(2)②溴苯提纯的方法是:先水洗,把可溶物溶解在水中,然后过滤除去未反应的铁屑,再加NaOH溶液,把未反应的Br2变成NaBr和NaBrO洗到水中,
故答案为:除去HBr和未反应的Br2;
③加入干燥剂,无水氯化钙能干燥溴苯,故答案为:干燥;
(3)反应后得到的溴苯中溶有少量未反应的苯.利用沸点不同,苯的沸点小,被蒸馏出,溴苯留在母液中,所以采取蒸馏的方法分离溴苯与苯,
故答案为:苯;D;
(4)操作过程中,在a中加入15mL无水苯,向a中加入10mL水,在b中小心加入4.0mL液态溴,所以a的容积最适合的是50mL,
故答案为:B.
二氯化硫(SCl2)熔点-78°C,沸点59°C,密度1.638g/cm3,遇水易分解,以下是由氯气与硫反应合成二氯化硫的实验装置,其中F中装有无水CaCl2固体.
试回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为:______
(2)装置C中盛放的试剂是______,装置F的作用为______
(3)实验开始前先排尽系统中空气,此做法目的是______再向D中放入一定量的硫粉,加热使之融化,然后摇动烧瓶使硫附着在烧瓶内壁形成一薄层膜,这样做的目的是______
(4)实验时,如何防止E中液体挥发______
(5)画出虚线框内与F连接的仪器,并指出其中盛装试剂名称,以完善该实验装置.
正确答案
(1)用固液加热的方法制Cl2,常用浓盐酸和二氧化锰反应制取,反应离子方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(2)用浓硫酸进行干燥即可得纯净干燥的氯气;二氯化硫遇水易分解,要用吸水剂隔绝空气中水的干扰,故答案为:浓硫酸;防水从后面进入E使二氯化硫分解;
(3)防止空气中的氧气可与硫粉反应;由粉末状变为一薄层,增大了反应接触面积,能加快反应速率,使反应充分,故答案为:防止加热硫粉时,空气中的氧气与硫粉反应; 增大接触面积以加快反应速率;
(4)二氯化硫(SCl2)熔点-78℃,可以将锥形瓶放入冰水中冷却,防止E中液体二氯化硫(SCl2)挥发,故答案为:将锥形瓶放入冰水中冷却;
(5)用
吸收残留余的氯气,故答案为:
(加有安全瓶等不扣分);
某100mL溶液中仅含下表中的5种离子(不考虑水的电离及离子的水解),且各离子的物质的量均为0.1mol.
①若向溶液中加入KSCN溶液,无明显变化
②若向溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中阴离子种类不变
③若向溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成.
试回答下列问题:
(1)原溶液中所含阳离子是(写离子符号,后同)______,阴离子是______.
(2)若向原溶液中加入足量NaOH溶液,充分反应后静置一段时间,过滤、洗涤、灼烧,最终所得固体的质量是______.
(3)向原溶液中加入足量盐酸后,发生反应的离子方程式是______.
(4)用排水法收集所产生的气体并使气体恰好充满容器,仍将容器倒置于水槽中,再向容器中通入______mLO2(气体体积均指标准状况),能使溶液充满该容器.此时容器内溶液的物质的量浓度为______mol/L.
正确答案
(1)若向溶液中加入KSCN溶液,无明显变化,说明原溶液中不含Fe3+;若向溶液中加入过量的盐酸,有气体生成,溶液中阴离子种类不变,说明原溶液中含有Cl-,该气体只能是NO,说明含有具有氧化性的NO3-和还原性的Fe2+,若向溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明原溶液中含有SO42-,各离子的物质的量均为0.1mol,根据电荷守恒可知还应含有Cu2+,所以原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+;阴离子是NO3-、Cl-、SO42-,
故答案为:Fe2+、Cu2+;NO3-、Cl-、SO42-;
(2)原溶液中所含阳离子是Fe2+、Cu2+,若向原溶液中加入足量的NaOH溶液,充分反应后过滤,洗涤,灼烧至恒重,得到的固体是CuO、Fe2O3,根据题意各离子的物质的量均为0.1mol可知m(CuO)=0.1mol×80g/mol=8g,m(Fe2O3)=×0.1mol×160g/mol=8g,所得固体的质量为8g+8g=16g,
故答案为:16g;
(3)加入盐酸,具有氧化性的NO3-和还原性的Fe2+发生氧化还原反应,反应的离子方程式为3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O,
故答案为:3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O;
(4)3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O
3mol 1mol 1mol
0.1mol n(NO)
n(NO)=mol,
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
4mol 3mol 4mol
mol n(O2) n(HNO3)
n(O2)=mol×
=
mol,
V(O2)=mol×22.4×1000mL/mol=560mL,
n(HNO3)═mol,
容器体积=V(NO)=mol×22.4L/mol=
×22.4L,
此时容器内溶液的物质的量浓度为=
mol/L=0.045mol/L,
故答案为:560;0.045或.
向草酸(H2C2O4)溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液时,溶液褪色总是先慢后快。某研究性学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设,并设计了一系列实验探究其原因:
实验(1):在两支试管中分别加入10mL等浓度的草酸溶液,在②号试管中加入少量硫酸锰固体。然后在两支试管中分别加入5滴0. 1mol.L-1的硫酸酸化高锰酸钾溶液。现象如表1。
实验(2):在两支试管中分别加入5mL等浓度的草酸溶液,在②号试管中再滴加10滴稀硫酸,然后各加入5 滴0. 1mol.L-1的高锰酸钾溶液。现象如表2。
实验(3):取3支试管分别加入5mL等浓度草酸溶液,然后在①、②、③号试管中依次加入10滴、1mL、2mL稀硫酸溶液,各加入5滴0. 1mol.L-1的高锰酸钾溶液,然后置于温度为65℃的水浴中加热。观察现象如表3。
(1)该研究性学习小组的实验目的是___。
(2)该研究性学习小组进行实验时所用的方法是科学实验中常用的一种方法,该方法叫____法;
(3)实验(1)得出的结论是____。
(4)由实验(2)和实验(3)得出的结论是(写三点)____,____,____
(5)据有关现象写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式:
___H2C2O4+___MnO4-+____H+==____Mn2++____CO2↑+___H2O
正确答案
(1)研究温度、浓度、催化剂等因素对化学反应速率的影响
(2)对照实验法或者控制变量法
(3) Mn2+在反应中起到催化剂的作用,加快了反应速率
(4)加入少量硫酸,可以促进草酸和高锰酸钾溶液的反应;加入大量硫酸,草酸和高锰酸钾溶液的反应速率比较慢;温度升高,反应速率加快
(5)5 ;2; 6 ;2 ;10; 8
(9分)用0.2000mol·L-1的标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,其操作为如下几步:
① 用蒸馏水洗涤碱式滴定管,并立即注入NaOH溶液至“0”刻度线以上
② 固定好滴定管并使滴定管尖嘴充满液体
③调节液面至“0”或“0”刻度线稍下,并记下读数
④移取20.00mL待测液注入洁净的锥形瓶中,并加入3滴酚酞溶液
⑤用标准液滴定至终点,记下滴定管液面读数。 请回答:
(1)以上步骤有错误的是(填编号) ,该错误操作会导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)__________________
(2)步骤⑤中,在记下滴定管液面读数时,滴定管尖嘴有气泡,将导致测定结果(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)___________________
(3)判断滴定终点的现象是:锥形瓶中溶液从 色变为 色,且半分钟不变色。
(4)右图是某次滴定时的滴定管中的液面,其读数为 mL
(5)下表中数据为某同学在三次滴定实验中所得,据你分析,三组数据是否都合理,如果不是,其中应舍弃的是第 次。(填写序号)
正确答案
(1)①;偏大 (2)偏小 (3)无 ;浅红 (4)22.60 (5)3
试题分析:(1)错误的步骤是①,滴定管洗涤完之后要润洗,否则会使溶液的浓度偏小,因此使用溶液的体积比正常值大,测定结果会偏高。
(2)在记下滴定管液面读数时,滴定管尖嘴有气泡,则使用液体的体积比正常值小,所以测定结果偏小。
(3)碱滴酸中用酚酞做指示剂,滴定终点为锥形瓶中溶液从无色变为浅红色,且半分钟不变色。
(4)从图中可知滴定管的读数为22.60mL。
(5)从数据上可知,第三次的数据偏差较大。
点评:本题非常基础简单,主要考查了误差分析和滴定中的基础知识。
在一烧杯中盛有稀H2SO4,同时有一表面光滑的小球悬浮于溶液中央。向该烧杯里缓缓注入与稀H2SO4等密度的Ba(OH)2溶液至恰好完全反应。在此实验过程中:
(1)烧杯里观察到的实验现象有: ①_________________________。②________________________。
(2)写出实验过程中发生反应的离子方程式 __________________________________________。
正确答案
(1)溶液里产生白色沉淀;小球下沉至烧杯底(生成沉淀后溶液密度下降)
(2)Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
某校课外小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO而设计了一个实验。其装置如下图加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器,D是尾气处理装置。请回答有关问题:
(1)如何检查装置A的气密性_______________________________。
(2)设计装置A的目的是____;为达此目的,应如何操作____________________________________________________________________________。
(3)在(1)中的“操作”后将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热,观察到装置B中的现象是_______________;B中反应的离子方程式是______________________________________。
(4)装置E和F的作用是_____________________________;为验证实验此作用,其操作方法和现象是________________________________。
(5)D部分仪器a的作用是__________________________。
正确答案
(1)关闭K,向长颈漏斗中加水至漏斗下端中形成一段液柱,静置 一段时间,若液面高度保持不变,则气密性良好
(2)利用生成的CO2气体将装置中的空气除尽;打开K,将CO2气体通入至C中产生白色沉淀时,关闭K
(3)铜丝上产生气泡,溶液逐渐变蓝;3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)验证无色气体为NO;推动注射器,将F中空气通入E中,无色气体变红
(5)防止液体倒吸
某化学小组采用下图装置模拟电解饱和食盐水制备氢气,通过氢气还原氧化铜测定Cu的相对原子质量,同时检验氯气的氧化性(图中夹持和加热仪器已经略去)。
(1)写出装置甲中反应的离子方程式 。为完成上述实验,正确的连按方式为a连接 ,b连接 (填字母)。
(2)①装置乙烧杯中液体的作用是 。A瓶内盛装的溶液最好是 (填字母)。
a.I-淀粉溶液 b.NaOH溶液
c.FeCl2与KSCN混合溶液 d.Na2SO3溶液
②加热装置丙中的氧化铜粉末之前,除了要检查该装置的气密性还需进行的必要操作是 。
(3)利用装置丙测定Cu的相对原子质量,现有两种方案:①测得反应前后洗气瓶B及其中液体质量差m1,②测得反应前后U形管及其中固体质量差m2。你认为合理的方案为 (填“①”或“②”)。若采用测得反应后硬质玻璃管中剩余固体的质量m3的方案,已知O的相对原子质量为16,实验中氧化铜样品质量为m,则测定Cu的相对原子质量的表达式为 ,该方案在反应后硬质玻璃管冷却过程中没有一直通氢气,会导致测定Cu韵相对原子质量 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”),理由是 。
正确答案
(16分)(1)2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑(2分) e c(2分)
(2)①吸收多余的氯气,防止环境污染(2分);c(2分)
②排净装置内的空气(或检验氢气的纯度)(2分)
(3)①(1分);(2分);偏大(1分);反应生成的铜被空气的氧气氧化使m3数据增大,导致测定结果偏大(2分)
试题分析:(1)电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,溶液中同时生成氢氧根离子,所以电解反应离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;要检验氯气的氧化性,则氯气连接具有还原性的物质且反应现象要明显,故选c;氢气还原还原性,利用氢气还原氧化铜来检验氢气。但由于电解得到的氢气中含有水蒸气,所以在实验前要除去水蒸气,故选e。
(2)①氯气有毒,不能直接排放到空气中。氯气可以用碱性物质来处理,所以装置乙烧杯中液体的作用是吸收多余的氯气,防止环境污染;氯气具有强氧化性,能氧化还原性的物质,要检验氯气,必须选用还原性的物质且反应现象明显,则:
a.氯气能氧化碘离子生成单质点,碘遇淀粉显蓝色。但氯气和水反应生成的次氯酸也能使溶液褪色,所以无法证明氯气的氧化性,故a不选;
b.氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠,反应现象不明显,故b不选;
c.氯气能把亚铁离子氧化成三价铁离子,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液,反应现象明显,且能检验氯气的氧化性,故c正确;
d.氯气能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,但反应前后溶液颜色不变,反应现象不明显,d不选,答案选c。
②氢气是可燃性气体,与氧气混合,加热容易发生爆炸危险,所以加热氧化铜之前要通入氢气排净装置内的空气。
(3)①中质量的差量是氢气还原氧化铜得到的物质,与铜有关,所以能计算铜的相对原子质量。②中质量的差量是氢气中原来的水蒸气,与铜无关,所以不能计算铜的相对原子质量,因此答案选①。硬质玻璃管中的质量差就是氧的质量=m-m3,设铜的相对原子质量为x,则CuO——O
1mol 16g
m-m3
解得x=
如果反应后硬质玻璃管冷却过程中没有一直通氢气,会导反应生成的铜被空气的氧气氧化使m3数据增大,所以导致测定结果偏大。
(8分)某同学欲探究Na2O2与水的反应,可供使用的试剂有:Na2O2、蒸馏水、KMnO4酸性溶液、MnO2。该同学取一定量Na2O2样品与过量水反应,待完全反应后,得到溶液X和一定量O2,该同学推测反应中可能生成了H2O2,并进行实验探究。
(1)写出Na2O2与水反应的化学方程式 。
(2)试设计实验证明溶液X中含过氧化氢 。
(3)通过上述实验证明溶液中确实存在H2O2。取少量X于试管中,滴加FeCl2溶液,立即生成红褐色沉淀,配平下列反应的离子方程式: H2O2 + Fe2+ + OH-— Fe(OH)3¯,该反应中H2O2表现了 性(填“氧化”或“还原”)。
(4)已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,同时放出氧气,此时H2O2表现了 性(填“氧化”或“还原”)。
正确答案
(8分)
(1)2 Na2O2 + 2 H2O = 4 NaOH + O2↑(2分)
(2)取溶液X少量于洁净的试管中,加入适量MnO2粉末,用带火星的木条检验,若木条复燃证明有H2O2(2分)
(3)1、2、4、2(2分);氧化性(1分)
(4)还原性(1分)
试题分析:Na2O2与水反应的化学方程式是2 Na2O2 + 2 H2O = 4 NaOH + O2↑;证明溶液X中含过氧化氢的方法是:取溶液X少量于洁净的试管中,加入适量MnO2粉末,用带火星的木条检验,若木条复燃证明有H2O2;通过上述实验证明溶液中确实存在H2O2。取少量X于试管中,滴加FeCl2溶液,立即生成红褐色沉淀,配平下列反应的离子方程式:1H2O2 +2Fe2+ + 4OH-=2 Fe(OH)3¯,该反应中H2O2表现了氧化性;已知溶液X可使酸性KMnO4溶液褪色,同时放出氧气,此时H2O2表现还原性。2O2与水的反应
点评:有关Na2O2与水的反应的知识来自于教材,此题要结合实验的目的,注意分析实验过程。
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