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某學習小組通過測定大理石與硝酸反應過程中體系質量的變化.研究影響反應速率的因素.所用HNO3濃度為1.00 mol/L.2.00 mol/L.大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規格.實驗溫度為298 K.308 K.每次實驗HNO3的用量均為25.0 mL.大理石用量均為10.00 g.(1)請完成以下實驗設計:實驗目的實驗編號T / K大理石規格c(HNO3) mol/L (Ⅰ)實驗①和②探究HNO3濃度對該反應速率的影響, (Ⅱ)實驗①和③探究溫度對該反應速率的影響, (Ⅲ)實驗①和④探究大理石規格對該反應速率的影響,)①298粗顆粒 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

某學習小組通過測定大理石與硝酸反應過程中體系質量的變化,研究影響反應速率的因素.所用HNO3濃度為1.00mol/L、2.00mol/L,大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規格,實驗溫度為298K、308K,每次實驗HNO3的用量均為25.0mL、大理石用量均為10.00g.
(1)請完成以下實驗設計:
實驗目的 實驗編號 T/K 大理石規格 c(HNO3)  mol/L
  (Ⅰ)實驗①和②探究HNO3濃度對該反應速率的影響;
(Ⅱ)實驗①和③探究溫度對該反應速率的影響;
(Ⅲ)實驗①和④探究大理石規格(粗、細)對該反應速率的影響;)
298 粗顆粒 2.00
(2)實驗①中CO2質量隨時間變化的關系見下圖:

忽略溶液體積變化,計算實驗①在40s-100s范圍內HNO3的平均反應速率(保留2位小數):
0.015mol?L-1?S-1
0.015mol?L-1?S-1

(3)請在答題紙上,畫出實驗②和③中CO2質量隨時間變化關系的預期結果示意圖.

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某學習小組通過測定大理石與硝酸反應過程中體系質量的變化,研究影響反應速率的因素。所用HNO3濃度為1.00 mol/L、2.00 mol/L,大理石有細顆粒與粗顆粒兩種規格,實驗溫度為298 K、308 K,每次實驗
HNO3的用量均為25.0 mL、大理石用量均為10.00g。
(1)請完成以下實驗設計
(2)實驗①中CO2質量隨時間變化的關系見下圖
忽略溶液體積變化,計算實驗①在40s-100 s范圍內HNO3的平均反應速率(保留2位小數):_________________。
(3)畫出實驗②和③中CO2質量隨時間變化關系的預期結果示意圖。

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某校研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應產物中氣體的成分進行研究.

(1)提出假設:該反應的氣體產物全部是二氧化碳.
(2)設計方案:將一定量的氧化鐵在隔絕氧氣條件下與過量炭粉完全反應(如圖),測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比.
(3)查閱資料:氮氣不與炭粉、氧化鐵發生反應,可用來隔絕氧氣.實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉飽和溶液混合加熱反應制得氮氣.請寫出該反應的離子方程式:
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O

(4)實驗操作:
操作步驟及實驗現象 簡答
①稱取3.2g氧化鐵與2g炭粉均勻混合,放入48.48g的玻璃管中,按如圖裝置連接
②加熱前,先通一段時間純凈、干燥的氮氣 其目的是:
排盡裝置中的空氣(或氧氣)
排盡裝置中的空氣(或氧氣)
③夾緊T處彈簧夾,加熱一段時間,澄清石灰水變渾濁 該現象說明:
該現象說明:有CO2氣體生成
該現象說明:有CO2氣體生成
④完全反應后,冷卻至室溫,稱得玻璃管和固體的總質量為52.24g
(5)數據處理:經計算,參加反應的碳元素質量為
0.48
0.48
g.
(6)得到結論:根據數據處理結果,得出原假設不成立,理由是:
根據(5)計算,反應后氣體中的碳、氧原子的物質的量之比為2:3,與假設氣體產物全是二氧化碳不符.
根據(5)計算,反應后氣體中的碳、氧原子的物質的量之比為2:3,與假設氣體產物全是二氧化碳不符.

(7)根據數據處理結果,反應生成的氣體是
CO、CO2
CO、CO2
,該實驗的化學方程式為:
2C+Fe2O3
 高溫 
.
 
2Fe+CO↑+CO2
2C+Fe2O3
 高溫 
.
 
2Fe+CO↑+CO2

(8)該實驗設計存在不合理之處,請指出并說明改進方法
未考慮尾氣可能有CO,氣體排放會污染大氣,點燃尾氣
未考慮尾氣可能有CO,氣體排放會污染大氣,點燃尾氣

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(2011?南關區二模)某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產物成分進行研究.
(1)提出假設 
①該反應的氣體產物是CO2
②該反應的氣體產物是CO.
③該反應的氣體產物是
CO2和CO的混合物
CO2和CO的混合物

(2)設計方案   
如圖所示,將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應,測定參加反應的碳元素與氧元素的質量比.
(3)查閱資料
氮氣不與碳、氧化鐵發生反應.實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)飽和溶液混合加熱反應制得氮氣.請寫出該反應的離子方程式:
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O
NH4++NO2-
  △  
.
 
N2↑+2H2O

(4)實驗步驟
①按如圖連接裝置,并檢查裝置的氣密性,稱取3.20g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻,放入10.38g的硬質玻璃管中;
②加熱前,先通一段時間純凈干燥的氮氣;
③停止通入N2后,夾緊彈簧夾,加熱一段時間,澄清石灰水(足量)變渾濁;
④待反應結束,再緩緩通入一段時間的氮氣.冷卻至室溫,稱得硬質玻璃管和固體總質量為53.02g;
⑤過濾出石灰水中的沉淀,洗滌、烘干后稱得質量為1g.步驟②、④中都分別通入N2,其作用分別為
步驟②中是為了排盡空氣,步驟④是為了趕出所有的二氧化碳,確保被完全吸收
步驟②中是為了排盡空氣,步驟④是為了趕出所有的二氧化碳,確保被完全吸收

(5)數據處理
試根據實驗數據分析,寫出該實驗中氧化鐵與碳發生反應的化學方程式:
5C+2Fe2O3
  △  
.
 
4Fe+4CO+CO2
5C+2Fe2O3
  △  
.
 
4Fe+4CO+CO2

(6)實驗優化
學習小組有同學認為應對實驗裝置進一步完善.
①甲同學認為:應將澄清石灰水換成Ba(OH)2溶液,其理由是
氫氧化鋇的溶解度大,濃度大,使二氧化碳被吸收的更完全,碳酸鋇的相對原子質量大于碳酸鈣的,稱量時相對誤差小
氫氧化鋇的溶解度大,濃度大,使二氧化碳被吸收的更完全,碳酸鋇的相對原子質量大于碳酸鈣的,稱量時相對誤差小

②從環境保護的角度,請你再提出一個優化方案:
在尾氣口處加一點燃的酒精燈
在尾氣口處加一點燃的酒精燈

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(12分)下表是甲城市某日空氣質量報告:

城市

污染指數

首要污染物

空氣質量級別

空氣質量狀況

55

SO2

II

該市某校研究性學習小組對表中首要污染物SO2導致酸雨的成因進行探究。

【探究實驗】

實驗一:用下圖所示裝置進行實驗。

①A裝置的作用是           (填“干燥”或“氧化”)SO2氣體。

②實驗過程中,B裝置內石蕊試紙的顏色沒有發生變化,C裝置內濕潤的藍色石蕊試紙變  色,說明SO2與水反應生成一種酸,該酸的化學式是               

③D裝置的作用是                          。若實驗中向裝置內通入標準狀況下2.24L SO2氣體,且NaOH溶液過量。最多能生成Na2SO3的物質的量為        mol。(反應的化學方程式為:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O)

實驗二:往盛有水的燒杯中通入SO2氣體,測得所得溶液的顯     性(“酸”“堿”“中”),然后每隔1 h測定其pH,發現pH逐漸變小,直至恒定。說明燒杯中溶液被空氣中的氧氣氧化最終生成H2SO4

【查閱資料】SO2形成酸雨的另一途徑; SO2與空氣中的O2在飄塵的作用下反應生成SO3,

 SO3溶于降水生成H2SO4。在此過程中飄塵作           。(填“氧化劑”或“催化劑”)

【探究結論】SO2與空氣中的氧氣、水反應生成硫酸而形成酸雨。本市可能易出現酸雨。

【知識聯想】

(1)酸雨造成的危害是:                             (舉一例)。

(2)汽車排放的尾氣,硝酸、化肥等工業生產排出的廢氣中都含有氮的氧化物,氮的氧化物溶于水最終轉化為                              ,是造成酸雨的另一主要原因。

【提出建議】本市汽車數量劇增,為了減少汽車尾氣造成的污染,建議市政府推廣使用混合型汽油,即往汽油中按一定比例加入          (填“水”或“乙醇”)。

【解析】實驗一:要檢驗二氧化硫能否使干燥的試紙變色,就需要事先干燥二氧化硫,即濃硫酸是用來干燥二氧化硫的;二氧化硫是酸性氧化物和水反應生成亞硫酸,亞硫酸是二元弱酸,具有酸的通性;由于二氧化硫屬于大氣污染物,需要進行尾氣處理,氫氧化鈉易吸收二氧化硫。2.24L SO2氣體是,根據硫原子守恒可知Na2SO3的物質的量也是0.1mol。

實驗二:SO2與空氣中的O2在飄塵的作用下反應生成SO3的過程中,飄塵參與反應,但反應前后并沒有發生變化,其飄塵的存在,加速了反應的進程,所以是催化劑,氧氣才是氧化劑;氮的氧化物一般是NO或NO2,它們在水中最終轉化為硝酸;水不能燃燒,不能加水。乙醇是可燃物,且燃燒產物不含造成污染,所以可以加入乙醇。

 

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