Question

實(shí)驗(yàn)室以含有Ca2＋、Mg2＋、Cl－、SO、Br－等離子的鹵水為主要原料制備無(wú)水CaCl2和Br2，流程如下：

 

(1)操作Ⅰ使用的試劑是________，所用主要儀器的名稱是________。

(2)加入溶液W的目的是________。用CaO調(diào)節(jié)溶液Y的pH，可以除去Mg2＋。由表中數(shù)據(jù)可知，理論上可選擇的pH最大范圍是________。酸化溶液Z時(shí)，使用的試劑為_(kāi)_______。

	開(kāi)始沉淀時(shí)的pH	沉淀完全時(shí)的pH
Mg2＋	9.6	11.0
Ca2＋	12.2	c(OH－)＝1.8 mol·L－1

(3)實(shí)驗(yàn)室用貝殼與稀鹽酸反應(yīng)制備并收集CO2氣體，下列裝置中合理的是________。

(4)常溫下，H2SO3的電離常數(shù)Kal＝1.2×10－2，Ka2＝6.3×10－3，H2CO3的電離常數(shù)Kal＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11。某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3：將SO2和CO2氣體分別通入水中至飽和，立即用酸度計(jì)測(cè)兩溶液的pH，若前者的pH小于后者，則H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不正確，錯(cuò)誤在于________。

設(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3(簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)：________________________。儀器自選。

供選擇的試劑：CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸餾水、飽和石灰水、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、pH試紙。

Answer 1

解析：本題考查物質(zhì)的制備和分離實(shí)驗(yàn)，意在考查考生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和分析能力。(1)操作Ⅰ為萃取、分液，有機(jī)層在下層，則選擇的試劑為四氯化碳，所用主要儀器為分液漏斗。(2)加入溶液W是為了除去SO，根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)，當(dāng)11.0≤pH＜12.2時(shí)，Mg2＋完全沉淀，而Ca2＋沒(méi)有開(kāi)始沉淀．酸化溶液Z時(shí)，使用鹽酸不會(huì)引入其他雜質(zhì)。(3)貝殼是塊狀固體，鹽酸是液體，反應(yīng)進(jìn)行時(shí)不需要加熱，且用排空氣法收集CO2氣體時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”，因此選擇b、d。(4)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤在于二者的飽和溶液的物質(zhì)的量濃度不同，可以利用反應(yīng)：SO2＋NaHCO3===CO2＋NaHSO3，或比較同濃度的NaHCO3溶液和NaHSO3溶液的堿性等驗(yàn)證H2SO3的酸性強(qiáng)于H2CO3。

答案：(1)四氯化碳　分液漏斗　(2)除去溶液中的SO　11.0≤pH＜12.2　鹽酸　(3)b、d　(4)用于比較pH的兩種酸的物質(zhì)的量濃度不相等

三種參考方案如下：

方案一：配制相同物質(zhì)的量濃度的NaHSO3和NaHCO3溶液，用酸度計(jì)(或pH試紙)測(cè)兩溶液的pH，前者的pH小于后者，證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3；方案二：將SO2氣體依次通過(guò)NaHCO3(或Na2SO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品紅溶液、澄清石灰水，品紅溶液不褪色，且澄清石灰水變渾濁，證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3；方案三：將CO2氣體依次通過(guò)NaHSO3(或 Na2SO3)溶液、品紅溶液，品紅溶液不褪色，證明H2SO3酸性強(qiáng)于H2CO3。