Question

【題目】某校化學(xué)學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對化學(xué)反應(yīng)速率和限度有關(guān)問題進(jìn)行探究：

I.甲小組用如圖所示裝置進(jìn)行鎂粉分別與鹽酸、醋酸(均為0.1mol/L40.00mL)的反應(yīng)，請回答相關(guān)問題：

①每次實(shí)驗(yàn)至少需要用電子天平(能稱準(zhǔn)1mg)稱取鎂粉___g；

②裝置中有刻度的甲管可以用代替___(填儀器名稱)，按圖連接好裝置后，檢查裝置氣密性的方法是___。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后讀取氣體體積時應(yīng)該注意的問題是___(至少回答兩點(diǎn))。

II.乙小組為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果，設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請回答相關(guān)問題：

①定性分析：如圖甲可通過觀察___(填現(xiàn)象)，定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3溶液改為___(寫出試劑及物質(zhì)的量濃度)更為合理，其理由是___。

②定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。實(shí)驗(yàn)中還需要測量的數(shù)據(jù)是___。

III.丙小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究KI溶液和FeCl3溶液反應(yīng)存在一定的限度。已知該反應(yīng)為：2Fe3++2I-=2Fe2++I2。請完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①取5mL0.1molL-1KI溶液，再滴加56滴(約0.2mL)0.1molL-1FeCl3溶液

②充分反應(yīng)后，將溶液分成兩份

③取其中一份，滴加試劑CCl4，用力振蕩一段時間，CCl4層出現(xiàn)紫紅色，說明反應(yīng)生成碘。

④另取一份，滴加試劑___溶液(填試劑名稱)，若現(xiàn)象___，則說明該反應(yīng)有一定的限度。

Answer 1

【答案】0.048 堿式滴定管 向乙中注入適量的水，使乙中液面高于甲中液面，靜置一段時間觀察，若液面高度差保持不變，則裝置氣密性良好 待瓶中氣體冷卻至室溫，調(diào)節(jié)軟管使甲、乙中液面相平，視線平視凹液面最低點(diǎn)等 兩個試管中產(chǎn)生氣泡的快慢 0.05mol/LFe2(SO4)3溶液 排除Cl-對實(shí)驗(yàn)的干擾 收集40mL氣體所需要的時間 硫氰化鉀 溶液變紅色

【解析】

（I）根據(jù)反應(yīng)關(guān)系計(jì)算需要鎂的質(zhì)量；檢查裝置的氣密有多種方法，原理都是根據(jù)裝置內(nèi)外的壓.強(qiáng)差形成水柱或氣泡；

(II) 通過觀察氣泡產(chǎn)生的速率，可定性判斷Cu2+、Fe3+對H2O2分解的催化效果。若把FeCl3改為Fe2(SO4)3可以排除Cl-的干擾；應(yīng)利用秒表測量收集40mL氣體所需的時間；

(III)為了驗(yàn)證該反應(yīng)具有一定的限度，一方面需要證明有碘單質(zhì)生成，另一方面需要證明Fe3+有剩余,證明Fe3+的存在可選用試劑KSCN溶液，現(xiàn)象是溶液變?yōu)檠�紅色。

I. (1) ①酸和金屬鎂的反應(yīng)為：2H++Mg=Mg2++H2，由鹽酸、醋酸的量均為0.1mol/L40.00mL，根據(jù)酸和金屬之間的關(guān)系式得鎂的質(zhì)量，故答案為：；

②裝置中有刻度的甲管可以用堿式滴定管代替；按圖連接好裝置后，檢查裝置氣密性的方法是向乙中注入適量的水，使乙中液面高于甲中液面，靜置一段時間觀察，若液面高度差保持不變，則裝置氣密性良好；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后讀取氣體體積時應(yīng)該注意的問題是待瓶中氣體冷卻至室溫，調(diào)節(jié)軟管使甲、乙中液面相平，視線平視凹液面最低點(diǎn)等；

故答案為：堿式滴定管；向乙中注入適量的水，使乙中液面高于甲中液面，靜置一段時間觀察，若液面高度差保持不變，則裝置氣密性良好；待瓶中氣體冷卻至室溫，調(diào)節(jié)軟管使甲、乙中液面相平，視線平視凹液面最低點(diǎn)等；

II①如圖甲可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，定性比較得出催化劑的催化效果；若比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果，還要使選擇的試劑中陰離子種類相同，所以將FeCl3溶液改為0.05mol/LFe2(SO4)3溶液，排除對實(shí)驗(yàn)的干擾；故答案為：兩個試管中產(chǎn)生氣泡的快慢；0.05mol/LFe2(SO4)3溶液；排除對實(shí)驗(yàn)的干擾；

②如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略，如果比較反應(yīng)速率快慢，則實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)為：產(chǎn)生40mL氣體所需的時間，反應(yīng)時間越短，則反應(yīng)速率越快，

故答案為：產(chǎn)生40mL氣體所需的時間；

向含的溶液中滴加幾滴KSCN溶液呈血紅色，所以可滴加KSCN溶液，溶液顯血紅色，就說明沒有反應(yīng)完或KI和的反應(yīng)有一定的限度；

故答案為：KSCN溶液；溶液顯血紅色。