某学习小组通过测定大理石与硝酸反应过程中体系质量的变化.研究影响反应速率的因素.所用HNO3浓度为1.00 mol/L.2.00 mol/L.大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格.实验温度为298 K.308 K.每次实验HNO3的用量均为25.0 mL.大理石用量均为10.00 g.(1)请完成以下实验设计:实验目的实验编号T / K大理石规格c(HNO3) mol/L (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响, (Ⅱ)实验①和③探究温度对该反应速率的影响, (Ⅲ)实验①和④探究大理石规格对该反应速率的影响,)①298粗颗粒 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

某学习小组通过测定大理石与硝酸反应过程中体系质量的变化,研究影响反应速率的因素.所用HNO3浓度为1.00mol/L、2.00mol/L,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298K、308K,每次实验HNO3的用量均为25.0mL、大理石用量均为10.00g.
(1)请完成以下实验设计:
实验目的 实验编号 T/K 大理石规格 c(HNO3)  mol/L
  (Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响;
(Ⅱ)实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
(Ⅲ)实验①和④探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响;)
298 粗颗粒 2.00
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图:

忽略溶液体积变化,计算实验①在40s-100s范围内HNO3的平均反应速率(保留2位小数):
0.015mol?L-1?S-1
0.015mol?L-1?S-1

(3)请在答题纸上,画出实验②和③中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图.

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某学习小组通过测定大理石与硝酸反应过程中体系质量的变化,研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00 mol/L、2.00 mol/L,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 K、308 K,每次实验
HNO3的用量均为25.0 mL、大理石用量均为10.00g。
(1)请完成以下实验设计
(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图
忽略溶液体积变化,计算实验①在40s-100 s范围内HNO3的平均反应速率(保留2位小数):_________________。
(3)画出实验②和③中CO2质量随时间变化关系的预期结果示意图。

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某校研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应产物中气体的成分进行研究.

(1)提出假设:该反应的气体产物全部是二氧化碳.
(2)设计方案:将一定量的氧化铁在隔绝氧气条件下与过量炭粉完全反应(如图),测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比.
(3)查阅资料:氮气不与炭粉、氧化铁发生反应,可用来隔绝氧气.实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠饱和溶液混合加热反应制得氮气.请写出该反应的离子方程式:
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O

(4)实验操作:
操作步骤及实验现象 简答
①称取3.2g氧化铁与2g炭粉均匀混合,放入48.48g的玻璃管中,按如图装置连接
②加热前,先通一段时间纯净、干燥的氮气 其目的是:
排尽装置中的空气(或氧气)
排尽装置中的空气(或氧气)
③夹紧T处弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水变浑浊 该现象说明:
该现象说明:有CO2气体生成
该现象说明:有CO2气体生成
④完全反应后,冷却至室温,称得玻璃管和固体的总质量为52.24g
(5)数据处理:经计算,参加反应的碳元素质量为
0.48
0.48
g.
(6)得到结论:根据数据处理结果,得出原假设不成立,理由是:
根据(5)计算,反应后气体中的碳、氧原子的物质的量之比为2:3,与假设气体产物全是二氧化碳不符.
根据(5)计算,反应后气体中的碳、氧原子的物质的量之比为2:3,与假设气体产物全是二氧化碳不符.

(7)根据数据处理结果,反应生成的气体是
CO、CO2
CO、CO2
,该实验的化学方程式为:
2C+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+CO↑+CO2
2C+Fe2O3
 高温 
.
 
2Fe+CO↑+CO2

(8)该实验设计存在不合理之处,请指出并说明改进方法
未考虑尾气可能有CO,气体排放会污染大气,点燃尾气
未考虑尾气可能有CO,气体排放会污染大气,点燃尾气

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(2011?南关区二模)某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究.
(1)提出假设 
①该反应的气体产物是CO2
②该反应的气体产物是CO.
③该反应的气体产物是
CO2和CO的混合物
CO2和CO的混合物

(2)设计方案   
如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比.
(3)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应.实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气.请写出该反应的离子方程式:
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O

(4)实验步骤
①按如图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀,放入10.38g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气.冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为53.02g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为1g.步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为
步骤②中是为了排尽空气,步骤④是为了赶出所有的二氧化碳,确保被完全吸收
步骤②中是为了排尽空气,步骤④是为了赶出所有的二氧化碳,确保被完全吸收

(5)数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:
5C+2Fe2O3
  △  
.
 
4Fe+4CO+CO2
5C+2Fe2O3
  △  
.
 
4Fe+4CO+CO2

(6)实验优化
学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善.
①甲同学认为:应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液,其理由是
氢氧化钡的溶解度大,浓度大,使二氧化碳被吸收的更完全,碳酸钡的相对原子质量大于碳酸钙的,称量时相对误差小
氢氧化钡的溶解度大,浓度大,使二氧化碳被吸收的更完全,碳酸钡的相对原子质量大于碳酸钙的,称量时相对误差小

②从环境保护的角度,请你再提出一个优化方案:
在尾气口处加一点燃的酒精灯
在尾气口处加一点燃的酒精灯

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(12分)下表是甲城市某日空气质量报告:

城市

污染指数

首要污染物

空气质量级别

空气质量状况

55

SO2

II

该市某校研究性学习小组对表中首要污染物SO2导致酸雨的成因进行探究。

【探究实验】

实验一:用下图所示装置进行实验。

①A装置的作用是           (填“干燥”或“氧化”)SO2气体。

②实验过程中,B装置内石蕊试纸的颜色没有发生变化,C装置内湿润的蓝色石蕊试纸变  色,说明SO2与水反应生成一种酸,该酸的化学式是               

③D装置的作用是                          。若实验中向装置内通入标准状况下2.24L SO2气体,且NaOH溶液过量。最多能生成Na2SO3的物质的量为        mol。(反应的化学方程式为:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)

实验二:往盛有水的烧杯中通入SO2气体,测得所得溶液的显     性(“酸”“碱”“中”),然后每隔1 h测定其pH,发现pH逐渐变小,直至恒定。说明烧杯中溶液被空气中的氧气氧化最终生成H2SO4

【查阅资料】SO2形成酸雨的另一途径; SO2与空气中的O2在飘尘的作用下反应生成SO3

 SO3溶于降水生成H2SO4。在此过程中飘尘作           。(填“氧化剂”或“催化剂”)

【探究结论】SO2与空气中的氧气、水反应生成硫酸而形成酸雨。本市可能易出现酸雨。

【知识联想】

(1)酸雨造成的危害是:                             (举一例)。

(2)汽车排放的尾气,硝酸、化肥等工业生产排出的废气中都含有氮的氧化物,氮的氧化物溶于水最终转化为                              ,是造成酸雨的另一主要原因。

【提出建议】本市汽车数量剧增,为了减少汽车尾气造成的污染,建议市政府推广使用混合型汽油,即往汽油中按一定比例加入          (填“水”或“乙醇”)。

【解析】实验一:要检验二氧化硫能否使干燥的试纸变色,就需要事先干燥二氧化硫,即浓硫酸是用来干燥二氧化硫的;二氧化硫是酸性氧化物和水反应生成亚硫酸,亚硫酸是二元弱酸,具有酸的通性;由于二氧化硫属于大气污染物,需要进行尾气处理,氢氧化钠易吸收二氧化硫。2.24L SO2气体是,根据硫原子守恒可知Na2SO3的物质的量也是0.1mol。

实验二:SO2与空气中的O2在飘尘的作用下反应生成SO3的过程中,飘尘参与反应,但反应前后并没有发生变化,其飘尘的存在,加速了反应的进程,所以是催化剂,氧气才是氧化剂;氮的氧化物一般是NO或NO2,它们在水中最终转化为硝酸;水不能燃烧,不能加水。乙醇是可燃物,且燃烧产物不含造成污染,所以可以加入乙醇。

 

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