【题目】Mn2O3是一种重要的工业原料,在电磁和有机合成等领域应用广泛。某学习小组在实验室用CH4还原MnO2制备Mn2O3,并测定产品纯度。请回答下列问题:
Ⅰ.制备(实验装置如图所示)
已知:Al4C3+12H2O==4Al(OH)3+3CH4↑。
(1)仪器a的名称为______________________
(2)连接好实验装置,检验装置的气密性并加入相应试剂。向烧瓶中滴加稀醋酸之后,在点燃酒精灯之前应进行的操作是____
(3)仪器b中同时生成两种能参与大气循环的物质,该反应的化学方程式为_______
Ⅱ.测定产品中Mn2O3的纯度(只考虑产品中混有少量未参与反应的MnO2)
ⅰ.实验结束后,取仪器b中所得固体7.19g,加入足量硫酸酸化的KI溶液,使固体中锰元素全部转化为Mn2+;(步骤ⅰ中发生反应的离子方程式为:Mn2O3+2I- +6H+==2Mn2++ I2+ 3H2O MnO2+2I- + 4H+==Mn2++ I2+ 2H2O )
ⅱ.将所得溶液稀释至500mL;
ⅲ.取25.00mL稀释后的溶液,滴加几滴淀粉溶液,用0.200molL-1的Na2S2O3标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗25.00mLNa2S2O3标准溶液。
(已知:I2+2 Na2S2O3==Na2S4O6+2NaI)
(4)滴定终点的标志是__________________________
(5)所取固体中Mn2O3的质量分数为___________________(计算结果精确到0.1%)
(6)下列操作使测定结果偏高的是______________
A.滴定前平视,滴定终点俯视读数
B.盛放Na2S2O3标准溶液的滴定管未用标准液润洗
C.硫酸酸化的KI溶液在空气中静置时间过长
D.滴定前正常,滴定后滴定管尖嘴内有气泡
【答案】球形干燥管 在装置出口处收集气体验纯 最后一滴标准溶液滴入,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变色 87.9% AD
【解析】
(1)仪器名称为球形干燥管;
(2)在点燃酒精灯之前应进行的操作是检验气体纯度避免加热过程中发生爆炸;
(3)CH4还原MnO2制备Mn2O3,仪器b中同时生成两种能参与大气循环的物质是甲烷和二氧化锰反应生成二氧化碳水和Mn2O3;
(4)碘遇到淀粉变蓝色,据此分析判断反应终点;
(5)由得失电子守恒可知2n(Na2S2O3)=n(I2)=n(Mn2O3+MnO2),结合反应的定量关系计算碘单质物质的量,设b中所得固体7.19g中Mn2O3物质的量为x,MnO2物质的量为y,列式计算得到;
(6)A.滴定前平视,滴定终点俯视读数,读取标准溶液体积偏低;
B.盛放Na2S2O3标准溶液的滴定管未用标准液润洗,消耗标准溶液体积偏大;
C.硫酸酸化的KI溶液在空气中静置时间过长,碘离子被空气中氧气氧化,消耗锰氧化物偏低;
D.滴定前正常,滴定后滴定管尖嘴内有气泡,消耗标准溶液体积读取偏低。
(1)仪器a的名称为:球形干燥管,故答案为:球形干燥管;
(2)连接好实验装置,检验装置的气密性并加入相应试剂。向烧瓶中滴加稀醋酸之后,在点燃酒精灯之前应进行的操作是:在装置出口处收集气体验纯,故答案为:在装置出口处收集气体验纯;
(3)CH4还原MnO2制备Mn2O3,仪器b中同时生成两种能参与大气循环的物质是甲烷和二氧化锰反应生成二氧化碳水和Mn2O3,反应的化学方程式:;故答案为:;
(4)取25.00mL稀释后的溶液,滴加几滴淀粉溶液,用0.200molL-1的标准溶液滴定,达到滴定终点时,消耗25.00mLNa2S2O3标准溶液,滴定终点的标志是:最后一滴标准溶液滴入,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变色;
故答案为:最后一滴Na2S2O3标准溶液滴入,溶液由蓝色变为无色,且半分钟不变色;
(5)设b中所得固体7.19g中Mn2O3物质的量为x,MnO2物质的量为y则158x+87y=7.19,由得失电子守恒可知2n(Na2S2O3)=n(I2)=n(Mn2O3+MnO2),Na2S2O3物质的量为,稀释20倍后,则x+y=0.05,解得x=0.04mol;y=0.01mol,所取固体中Mn2O3的质量分数×100%=87.9%;
故答案为:87.9%;
(6)A.滴定前平视,滴定终点俯视读数,读取标准溶液体积减小,测定碘单质物质的量偏低,计算得到Mn2O3的合理偏高,故A正确;
B.盛放Na2S2O3标准溶液的滴定管未用标准液润洗,消耗标准溶液体积增大,测定碘单质物质的量偏高,计算得到Mn2O3的合理偏低,故B错误;
C.硫酸酸化的KI溶液在空气中静置时间过长,碘离子被空气中氧气氧化,消耗标准溶液体积偏大,计算消耗氧化物的量减少,结果偏低,故C错误;
D.滴定前正常,滴定后滴定管尖嘴内有气泡,消耗标准溶液体积读取偏低,待测液中碘单质外电路偏低,计算得到Mn2O3的合理偏高,故D正确;
故答案为:AD。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味。实验室制备乙酸异戊酯的反应:
+ +H2O
装置示意图为:
有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(gcm-3) | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
异戊醇 | 88 | 0.8123 | 131 | 微溶 |
乙酸 | 60 | 1.0492 | 118 | 溶 |
乙酸异戊酯 | 130 | 0.8670 | 142 | 难溶 |
实验步骤:
在A中加入异戊醇、数滴浓硫酸和片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液和水洗涤;分出的产物加入少量无水固体,静置片刻,过滤除去固体,进行蒸馏纯化,收集馏分,得乙酸异戊脂
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是_________
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是_____。第二次水洗的主要目的是_____
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后(填标号)_______
a、直接将乙酸异戊脂从分液漏斗的上口倒出
b、直接将乙酸异戊从分液端斗的下口放出
c、先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊脂从下口放出
d、先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酚从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是_____________
(5)实验中加入少量无水的目的是____________
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是_________填标号。
a. b. c. d.
(7)本实验的产率是________填标号
..
(8)在进行蒸馏操作时:若从便开始收集馏分,会使实验的产率偏_________填“高”或“低”,其原因是___________
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密优真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡NH2COONH4(s) 2NH3(g)+CO2(g),若保持温度和容器体积不变,再充入n (NH3): n (CO2)=2:1,则再次达到平衡时c (NH3)( )
A.增大B.不变C.变小D.因条件不足无法判断
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一定条件下,反应:的数据如图所示。下列说法正确的是( )
A.该反应的
B.达到平衡时,
C.b点对应的平衡常数K值大于c点
D.a点对应的的平衡转化率为90%
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】甲烷是一种重要的化工原料和清洁能源,研究其再生及合理利用有重要意义。请回答:
(1)已知一定条件下发生如下反应:CO2(g)+2H2O(g)CH4(g)+2O2(g) △H=+802kJ·mol-1。将一定量的CO2(g)和H2O(g)充入10L密闭容器中,分别在催化剂M、N的作用下发生上述反应,CH4(g)的产量(n)与光照时间(t)和温度(T)变化的关系如图1所示。
①若甲烷的燃烧热(△H)为-890kJ·mol-1,则水的汽化热△H=________。(汽化热指1mol液体转化为气体时吸收的热量)
②T1℃、催化剂M作用下,0--20h内该反应速率v(H2O)=_______。
③根据图1判断,催化剂的催化效果:M________N(填“强于”或“弱于”)。
(2)甲烷可用于制备合成气:CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H。将CH4(g)和H2O(g)物质的量之比为1:3充入盛有催化剂的刚性容器中发生该反应。相同时间段内测得CO的体积分数()与温度(T)的关系如图2所示。
①T0℃时,CO的体积分数最大的原因为__________。
②若T0℃时,容器内起始压强为p0,CO的平衡体积分数为10%,则反应的平衡常数Kp=____(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】一种新型的乙醇电池(DEFC)是用磺酸类质子溶剂作电解质,在 200℃左右时供电( 如 下 图 所 示 ), 比 甲 醇 电 池 效 率 高 出 32 倍 , 且 比 较 安 全 。 电 池 总 反 应 为C2H5OH+3O2==2CO2+3H2O。则下列说法正确的是( )
A.a 极为电池的正极
B.电池正极的电极反应:O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
C.电池工作时电子由 b 极沿导线经灯泡再到 a 极
D.溶液中 H+ 向 a 电极移动
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-41kJ·mol-1。相同温度下,在容积相同的两个恒温密闭容器中,加入一定量的反应物发生反应。相关数据如下:
容器编号 | 起始时各物质物质的量/mol | 达平衡过程体系能量的变化 | |||
CO | H2O | CO2 | H2 | ||
① | 1 | 4 | 0 | 0 | 放出热量:32.8kJ |
② | 0 | 0 | 1 | 4 | 热量变化:QkJ |
下列说法中,不正确的是( )
A.容器①中反应达平衡时,CO的转化率为80%
B.容器①中CO的转化率等于容器②中CO2的转化率
C.平衡时,两容器中CO2的浓度相等
D.容器①时CO的反应速率等于H2O的反应速率
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】某温度下在密闭容器中发生如下可逆反应:2M(g)+N(g)2E(g),若开始时只充入2mol E(g),达平衡时,E的转化率为40%;若开始时充入2mol M和1mol N的混合气体,达平衡时混合气体的压强比起始时减少了( )
A.20%B.40%C.60%D.80%
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】大气中的氮氧化物、、等的含量高低是衡量空气质量优劣的重要指标,对其研究和综合治理具有重要意义。
汽车发动机工作时会引发反应:,,其能量变化示意图如下:
则NO中氮氧键的键能为______。
以碱液为电解质可实现如下转化:,该反应在一定条件下能自发进行的原因是______,阴极反应式为______。
将和溶于水可得到相应的酸时,两种酸的电离平衡常数如表:
①的水解平衡常数为______。
②溶液和溶液反应的离子方程式为______。
汽车尾气处理催化装置中涉及的反应之一为:,研究表明,在使用等质量的催化剂时,增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂比表面积对化学反应速率的影响规律,某科研小组设计了以下三组实验:
实验 编号 | NO初始浓度 | CO初始浓度 | 催化剂比表面积 | |
Ⅰ | 400 | 82 | ||
Ⅱ | 400 | 124 | ||
Ⅲ | 450 | 124 |
根据下列坐标图,计算前5s内用表示的反应速率为______;并在坐标图中画出上表实验Ⅱ、Ⅲ条件下,混合气体中NO浓度随时间变化的趋势标明各条曲线的实验编号。______
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com