某化學興趣小組同學展開對漂白劑亞氯酸鈉(NaClO2)的研究。
實驗I:制取NaClO2晶體
己知:NaClO2飽和溶液在溫度低于38℃時析出品體是NaClO2·3H2O,高于38℃時析出晶體是NaClO2,高于60℃時NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下圖所示裝置進行實驗。
(1)裝置③的作用是
裝置①的作用是
(2)裝置②中產(chǎn)生ClO2的還原劑是
裝置④中制備ClO2的化學方程式為
(3)從裝置④反應后的溶液獲得NaClO2晶體的操作步驟為:
①減壓,55℃蒸發(fā)結晶:②趁熱過濾;③ ;④低于60℃干燥,得到成品。
實驗Ⅱ:測定某亞氯酸鈉樣品的純度。
設計如下實驗方案,并進行實驗:
①準確稱取所得亞氯酸鈉樣品小打燒杯中,加入適量蒸餾水和過量的碘化鉀晶體,再滴入適量的稀硫酸,充分反應(已知:ClO2-+4I-+4H+=2H2O+2I2+Cl-)。將所得混合液配成250mL待測溶液。
②移取25.00mL待測溶液于錐形瓶中,加幾滴淀粉溶液,用c mol·L-1 Na2S2O3標準液滴定,至滴定終點。重復2次,測得平均值為V mL(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(4)達到滴定終點時的現(xiàn)象為
(5)該樣品中NaClO2的質量分數(shù)為 (用含m、c、V的代數(shù)式表示)。
(6)在滴定操作正確無誤的情況下,此實驗測得結果偏高,原因用離子方程式表示為 。
(1)防止倒吸(2分);吸收裝置中末反應的ClO2,防止外逸污染空氣(2分)
(2)Na2SO3(2分);2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2↑(3分)
(3)用38℃~60℃的溫水洗滌(2分)
(4)滴加最后一滴液體時溶液由藍色變成無色且半分鐘內(nèi)不變色(2分)
(5)%(3分)
(6)4I―+O2+4H+ =2I2+2H2O(2分)
解析試題分析:(1)裝置④中氣體反應,裝置內(nèi)壓強降低,裝置③防止倒吸;裝置中有未反應的ClO2,裝置①可以吸收未反應的ClO2,防止逸出污染空氣;
答案為:防止倒吸;吸收未反應的ClO2,防止逸出污染空氣;
(2)亞硫酸鈉具有還原性,在反應中作還原劑;
裝置④反應后的溶液獲得NaClO2晶體,故裝置④中生成NaClO2,Cl元素的化合價降低,雙氧水應表現(xiàn)還原性,有氧氣生成,結合原子守恒可知,還有水生成,配平后方程式為:2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2,
答案為:Na2SO3;2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2;
(3)從溶液中制取晶體,一般采用蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌、干燥的方法,為防止析出晶體NaClO2·3H2O,應趁熱過濾,由題目信息可知,應控制溫度38℃~60℃進行洗滌,低于60℃干燥,
答案為:用38℃~60℃熱水洗滌;
(4)碘遇淀粉變藍色,反應結束時,碘反應完全,滴加最后一滴Na2S2O3標準液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色,說明到達滴定終點,
答案為:滴加最后一滴Na2S2O3標準液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色,說明到達滴定終點;
(5)令樣品中NaClO2的質量分數(shù)為a,則:
NaClO2~2I2~4S2O32-
90.5g 4mol
mag c mol·L-1×V×10-3L×
所以90.5g:mag=4mol:c mol·L-1×V×10-3L×
解得a=%,
答案為:%
(6)實驗測得結果偏高,說明滴定消耗的Na2S2O3標準液體積偏高,溶液中碘的含量偏高,應是生成的碘離子被氧氣氧化為碘,同時生成水,反應離子方程式為4I-+O2+4H+=2I2+2H2O,
答案為:4I-+O2+4H+=2I2+2H2O.
考點:氯、溴、碘及其化合物的綜合應用;探究物質的組成或測量物質的含量;制備實驗方案的設計
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
下表是四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100g水):
| NaNO3 | KNO3 | NaCl | KCl |
10℃ | 80.5 | 21.2 | 35.7 | 31.0 |
100℃ | 175 | 246 | 39.1 | 56.6 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
氯酸鎂[Mg(ClO3)2]常用作催熟劑、除草劑等,實驗室制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:
已知:①鹵塊主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質。
②四種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示。
(1)過濾所需要的主要玻璃儀器有 ,
(2)加入BaCl2的目的是 ,加MgO后過濾所得濾渣的主要成分為 。
(3)加入NaClO3飽和溶液后發(fā)生反應的化學方程式為 ,再進一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為:①蒸發(fā)結晶;② ;③ ;④過濾、洗滌。
(4)產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的測定:
步驟1:準確稱量3.50 g產(chǎn)品配成100 mL溶液。
步驟2:取10.00 mL于錐形瓶中,加入10.00 mL稀硫酸和20 .00mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微熱。
步驟3:冷卻至室溫,用0.100 mol·L-1 K2Cr2O7 溶液滴定剩余的Fe2+至終點,此過程中反應的離子方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
步驟4:將步驟2、3重復兩次,平均消耗K2Cr2O7 溶液15.00 mL。
①寫出步驟2中發(fā)生反應的離子方程式: ;
②產(chǎn)品中Mg(ClO3)2·6H2O的質量分數(shù)為 。
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
用于提純或分離物質的方法有:
A.萃取分液; | B.加熱分解; | C.蒸發(fā)結晶; | D.分液;E、蒸餾;F、過濾等,請將提純或分離方法的序號填在后面橫線上。 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
鎂是“國防金屬”,從海水中提取鎂通常要經(jīng)歷三大步驟見下圖:
請回答下列問題:
(1)步驟1是提高海水中Mg2+濃度,方法是 。
(2)步驟2的離子方程式為 。
已知Mg(OH)2的Ksp=5.61×10-12,假設濃縮海水中MgCI2濃度為3mo1/L,則要使Mg2+形成Mg( OH )2沉淀,則加入沉淀劑后海水中的OH-濃度至少要達到 。
工業(yè)生產(chǎn)為了獲得更高的利潤,根據(jù)表1分析,最合理的沉淀劑是_ ,生產(chǎn)這種沉淀劑的方法是 。
表1試劑價格
試劑 | KOH | NaOH | Ca(OH)2 |
價格(元/噸) | 6800 | 3200 | 1200 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
工業(yè)上用粉碎的煤矸石(主要含Al2O3、SiO2及鐵的氧化物)制備凈水劑BAC〔Al2(OH)nCl6-n〕的流程如下:
(1)粉碎煤矸石的目的是______;濾渣I的主要成分是______ (填化學式)。
(2)步驟①在煮沸的過程中,溶液逐漸由無色變?yōu)榫G色,此時溶液中有色離子為______(填化學式);隨后溶液又變?yōu)樽攸S色,相關離子反應方程式為______;
步驟①的煮沸裝置上方需安裝一長導管,長導管的作用是____________。
(3)步驟②中加入適量的Ca(OH)2并控制pH,其目的:一是生成BAC;二是___________;巳知BAC的分散質粒子大小在1 nm?100 nm之間,由此區(qū)別濾液I與BAC兩種液體的物理方法是______;若Ca(OH)2溶液過量,則步驟③得到的BAC產(chǎn)率偏低,寫出該反應的離子方程式______。
(4)若0.1 molAlCl3在某溫度下溶于蒸餾水,當有5℅水解生成Al(OH)3溶液時,吸收熱量a kJ。寫出該過程的熱化學方程式____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:問答題
下圖為某套實驗裝置示意圖,其中加熱裝置和部分藥品等均已經(jīng)省略(裝置①和裝置②為氣體發(fā)生裝置)。
(1)甲同學用此裝置(在A、B間增加一盛有濃硫酸的洗氣瓶)制備NO2并驗
證其性質。裝置①用于實驗室制備NH3,用裝置②制備過量O2。裝置①中發(fā)生
反應的化學方程式是 。B處冰水冷卻的U型管中有紅棕色氣
體生成且越接近U型管底部顏色越淺,請解釋原因 。
(2)乙同學用此套裝置合成SO3,B處冰水冷卻的U型管中有固體出現(xiàn)。C中
若盛放酸性K2Cr2O7溶液,則在C中發(fā)生的氧化還原反應的離子方程式是 (生成物中Cr以Cr3+形式存在);現(xiàn)欲制得純凈干燥的SO3,若C中盛放NaOH溶液,則此裝置中存在明顯不足,應如何改進 (從下面給出的實驗裝置中選擇字母標號補充或替換,并用簡要文字說明補充和替換的位置)。
(3)丙同學擬驗證NO能被氨氣還原并測算其轉化率(裝置①、裝置②分別制
NO和NH3),將上述裝置A、B、C分別換成下列⑤、⑥、⑦。
請回答:裝置⑦的作用可能是 ;若進入裝置⑤的NO共22.4L(已折算為標準狀況,下同),氨氣過量,最后收集到標準狀況下11.2LN2,則NO的轉化率是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
實驗室需要制備純凈的氯化鉀晶體,F(xiàn)有含少量KBr和K2SO4的氯化鉀樣品,按照下圖所示的實驗方案進行提純。
(1)操作I的名稱 ,操作Ⅱ所需的玻璃儀器有酒精燈和 。
(2)若用硝酸鋇來代替氯化鋇,是否可行?請說明理由。
。
(3)若實驗所得固體甲、乙的質量分別為W1g和W2g,則樣品中KBr的質量分數(shù)計算式為 。
(4)某同學對該實驗方案提出質疑,他認為加適量氯化鋇溶液不容易控制,應加入過量氯化鋇溶液,請你按他的思路,寫出實驗流程圖中所用試劑、所得產(chǎn)物的化學式和相應操作的名稱,A ,B ,濾液C ,操作Ⅱ 。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
一定濃度NaHCO3溶液與CuSO4溶液反應后生成了藍綠色顆粒狀沉淀。就沉淀成分提出了如下三種假設:
假設一:沉淀是CuCO3;假設二:沉淀是Cu(OH)2;
假設三:沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。
(1)寫出假設二,沉淀是Cu(OH)2生成的理由 (用離子方程式表示);
(2)為了探究沉淀的成分,取出了一部分沉淀,滴加稀鹽酸,有氣體放出。憑此現(xiàn)象,判斷沉淀中含有 ;
(3)為了進一步探究沉淀的成分,進而確定假設中何種假設成立,設計實驗,裝置圖如下:
①研究沉淀物組成前,須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作依次為 、洗滌、干燥;
②裝置E中藥品的名稱是 作用為 ;
③實驗過程中有以下操作步驟:a.打開K1、K3,關閉K2、K4,通入過量空氣。此步驟的作用是 。
b.關閉K1、K3,打開K2、K4,充分反應,c.再通入過量空氣時,活塞處于打開的是 ,關閉的是 。
④若沉淀樣品的質量為m g,裝置D的質量增加了n g;若沉淀樣品為純凈物,m、 n之間的關系為 。
若假設三成立,則Cu(OH)2的質量分數(shù)為 ;若不進行步驟c,則會使測得結果 (填“偏高”“無影響”“偏低”)。
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