(10分)为测定乙炔的相对分子质量,某小组利用下图所示装置进行试验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。(1)小组查阅资料得出:乙炔能与硫酸酸化的KMnO4反应生成
题型:不详难度:来源:
(10分)为测定乙炔的相对分子质量,某小组利用下图所示装置进行试验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
(1)小组查阅资料得出:乙炔能与硫酸酸化的KMnO4反应生成Mn2+和CO2,该反应的化学方程式是 。 (2)在装置A中使用饱和食盐水而不直接滴加水的原因 。 (3)B中的CuSO4溶液用于除去乙炔中混有的H2S、PH3、AsH3等气体,CuSO4溶液除H2S气体的反应类型是 (基本反应)。 (4)实验前D中含有x mol KMnO4的酸性溶液,实验时向D中通入一定量的乙炔直至KMnO4酸性溶液恰好完全褪色,实验完毕后装置D及E的总质量共增重y g,通过计算求出所测乙炔的相对分子质量(用含字母x、y的代数式表示):__________(不写计算过程)。 (5)若该小组的实验原理及所有操作都正确,下列因素中,对所测乙炔相对分子质量的值不会产生影响的是________。 A.将装置A中产生的混合气体直接通入D中的KMnO4酸性溶液 B.将E装置(盛有碱石灰的干燥管)换成盛有浓硫酸的洗气瓶 C.通入过量纯净的乙炔气体于KMnO4酸性溶液时,有部分乙炔未被氧化而逸出 (6)另一活动小组的同学认为上述实验装置仍存在不足,则改进的措施是______________。 |
答案
(10分) (1) C2H2+2KMnO4+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+2CO2↑+4H2O--------------2分 (2)为了减缓电石与水的反应速率 ----------------------------------------------------1分 (3) 复分解反应 ----------------------------------------------------------------------------1分 (4) 2 y/x ------------------------------------------------------------------------------------2分 (5)C ----------------------------------------------------------------------------------------2分 (6)在E装置后面再接一个盛有碱石灰的干燥管 (合理答案均给分)-------------2分 |
解析
本题为一个定量实验题,设计氧化还原反应,有机反应,计算相关问题。整个流程为:制取→除杂(硫化物、水)→反应(定量)→吸收尾气。(1)该反应的反应物,产物均给出,关键问题是配平,Mn降低5价,C2H2中C取平均价态(-1),故升高5价,配平结果为: C2H2+2KMnO4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+2CO2↑+4H2O;(2)该反应速率快,用食盐水代替水,可以减缓反应速率;(3)该反应为CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4;为复分解反应;(4)增加的质量为乙炔的质量,其物质的量为mol,M===;(5)根据M=,其误差组要为增加质量的误差,气体没有净化,可使质量增加,使用浓硫酸洗气,不能吸收CO2,会使质量减小,只有C不影响。(6)该实验最后,空气中的二氧化碳和水蒸气可能进入E,使其质量增加,可在其后面加一个干燥管进行改进。 |
举一反三
(10分)某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。 【探究目的】探究该焰火原料的组成 【资料检索】① Mg2+检验方法:取2滴待检液,加入2滴2 mol·L-1 NaOH溶液,再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色,表示待检液中含有Mg2+。Ag+、Cu2+、Fe3+、NH会妨碍Mg2+检出。 ② Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶碱难溶于氯化铵。 ③很多合金是金属互化物,有确定的化学组成。 【探究思路】①确定焰火原料所含金属种类;②测定焰火原料的化学式。 【实验探究】 (1)甲同学设计实验方案,确定焰火原料中的金属种类,实验记录如下。
由甲的实验记录可知,该焰火原料是由________和________两种金属组成的合金;实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸,煮沸的理由是 。 (2)乙同学利用甲同学的结论,设计如下图所示的实验步骤,确定合金组成。
问题讨论: ①能确定合金组成的数据组有________。(填字母) A. m、n B. m、y C. n、y ②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x,金属总物质的量为7 mol,试在下图中作出y随x变化的曲线。
③当y=8.5 mol时,该合金是一种金属互化物,其化学式为________________。 |
(14分)某化学课外研究小组拟对一种焰火原料(由两种短周期中的常见金属元素的单质组成的合金粉末)进行探究,请完成下列探究报告。 【探究目的】探究该焰火原料的成分 【资料检索】 (1)Mg2+检验方法:取2滴待测液,加入2滴2 mol·L-1NaOH溶液,再加入2滴镁试剂(1)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(I)染料呈天蓝色,表示待测液中含有Mg2+。(注:Ag+、Cu2+、Fe3+、NH4+会妨碍Mg2+的检测) (2)Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶性碱难溶于氯化铵溶液。 【实验探究】 (1)甲同学进行了初步实验,实验步骤和实验现象如下,请填写下表:
(2)乙同学取甲同学第②组实验所得的溶液,加入2滴NaOH溶液及镁试剂(Ⅰ)染料,未见天蓝色物质。他得出合金中不含镁的结论,乙同学的结论 (选填“正确”或“错误”),你的理由是 。 (3)丙同学设计实验方案,确定焰火原料中的金属种类,实验记录如下
由丙同学的实验记录可知该焰火原料是由 和 两种金属组成的合金; 实验中滤液加入足量氢氧化钠溶液后需煮沸的理由 。 |
(12分) 某学习研究小组根据金属锌、铝、铁分别与稀盐酸反应的相对速率,探究金属锌、铝、铁的金属活动性。 [实验设计] 为了达到实验目的.必须控制实验条件。你认为控制的实验条件是(可填满也可不填满 (1) ;(2) ; (3) ;(4) 。 [实验探究] 该学习研究小组在上述实验条件相同的情况下,进行三组实验:各量取50mL稀盐酸于小烧杯中,分别同时加入足量的三种表面无氧化膜的金属片,用pH计测定溶液的pH并将信息传输到电脑,电脑动态地绘制出溶液中c(H+)随时间t的变化曲线(反应过程中溶液的体积没有变化)。下图是反应到t1s时电脑记录的曲线:
[交流与表达] 根据上述c(H+)随时间t的变化曲线回答下列问题: (1)表示金属活动性最弱的金属与H+反应的变化曲线是 (填“a”、“b”或“c”编号)。 (2)在同一时间内,表示不同反应的反应速率可以有:同温同压下放出氢气的体积V(H2);溶液中H+浓度的减少△c(H+);固体减少的量△m或△n。在0一t1s之间,设A1和Zn分别与盐酸反应的速率为v(Al)和v(Zn): A若以溶液中c(H+)减少来表示不同反应的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值为 ; B若以固体质量的减轻来表示不同反应的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值为 ; C若以固体物质的量减少来表示不同反应的速率,即v(Al)和v(Zn)的比值为 。 |
.(16分)某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。 请回答下列问题: (1)装置F中发生反应的离子方程式为________________________________________。 (2)装置A的烧瓶中可装试剂_______________________________________________。 (3)B装置的名称是________________________________________________________; E装置的作用__________________________________________________________。 (4)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是_________________________。 (5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:_________________________________________________。 当有a mol氯气参加反应时,转移的电子总数为b个,则阿伏加德罗常数为(用含a、b的代数式表示)_________________。 (6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?____________________________________________________________________________。 |
(14分)亚铁是血红蛋白的重要组成部分,起着向人体组织传送O2的作用,人如果缺铁就可能出现缺铁性贫。下面是一种补铁药品说明书中的部分内容:该药品为无水碱式盐,含Fe2+34%~36%,是薄衣片,与VC(维生素C)同服可增加本品吸收。某同学设计实验对其中的铁成分进行了验证。请一起完成实验: 第一步:查阅资料得知,双氧水可以氧化SCN—生成N2、CO2、和SO42—,也可以将Fe2+氧化成 Fe3+。 第二步:向去掉糖衣、研磨好的药品中加稀盐酸,出现淡绿色混浊液,说明有 存在(填离子符号)。 第三步:往上述溶液中滴入几滴KSCN溶液出现浅红色,说明溶液中有少量Fe3+存在。该离子存在的原因可能是(填序号): ①药品中的铁本来就以Fe3+的形式存在:②在制药过程中生成少量Fe3+; ②本实验过程中有少量Fe3+生成。 第四步:将第三步所得溶液分成两份,分别装在A、B两个试管中。 第五步:向A试管的溶液中加入少量稀硫酸,再慢慢滴入过量的H2O2溶液,溶液的红色先变深,之后红色逐渐褪去。 红色变深的原因是(用离子方程式表示) 红色又逐渐褪去的原因可能是 设计实验证明你的推测 第六步:向B试管的溶液中加入一片VC,片刻后溶液红色也褪去,说明VC有 性。怎样理解药品说明书中所述“与VC(维生素C)同服可增加本品吸收”这句话? 。 |
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