已知某白色混合物粉末中含有CuSO4、K2SO4、NH4HCO3、NH4Cl、NaCl五种物质中的两种,且物质的量之比为1:1。请完成下述探究混合物组成的实验。
限选的仪器、用品和试剂:烧杯、试管、玻璃棒、量筒、胶头滴管、药匙、酒精灯、火柴、试管夹、镊子;红色石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸;1mol/L硫酸、1mol/L硝酸、1mol/L盐酸、1mol/L NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、AgNO3溶液、蒸馏水。
(一)初步探究
取适量固体混合物于烧杯中,加入蒸馏水搅拌,混合物完全溶解,得到无色透明溶液A,同时闻到有轻微的刺激性气味。用胶头滴管取少量溶液A于试管中,再滴加稀硝酸,溶液中有无色气泡产生;继续滴加过量稀硝酸至溶液中不再产生气泡,得到无色透明溶液B。
(1)上述实验可以得到的初步结论是
。
(二)进一步探究
(2)请设计实验方案进一步确定该固体混合物的组成。叙述实验操作、预期现象和结论。
实验操作 |
预期现象和结论 |
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某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。
(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c,其目的是________________________________。
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是______________________________。再由a向c中加2mL蒸馏水,c中的实验现象是_______________________________。
(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是_____________,理由是_____________________________________。
(4)该小组同学向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸。观察到的实验现象是________________________;该小组同学实验目的是_________________,但此实验的不足之处是_____________________________。
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O [三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应过程如下,请回下列问题:
(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是。
(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2SO4酸化,目的是,得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的目的是。
(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤重复②~④至恒重,⑥计算。
步骤③需要在干燥器中进行的原因是;
步骤⑤的目的是。
(4)可被酸性KMnO4溶液氧化放出CO2气体,所以实验产物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O含量测定可用KMnO4标准溶液滴定。
①写出滴定过程中发生反应的离子方程式;
②下列滴定操作中使滴定结果偏高的是;
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,立即装入标准液 |
B.锥形瓶在装待测液前未用待测液润洗 |
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失 |
D.读取标准液体积时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数 |
③取产物10.0g配成100mL溶液,从中取出20mL于锥形瓶中,用浓度为0.1mol·L-1酸性KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时酸性KMnO4溶液消耗24mL,计算产物中K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的质量分数。[已知摩尔质量M(K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)=491g·mol-1]
某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分。
(1)A中制取Cl2的离子方程式_______________________________________.
(2)通入一定量潮湿的Cl2反应后,经检测,D中只有Cl2O一种气体,C中只含一种氯盐外,同时含有NaHCO3等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。
①提出合理假设。
假设1:存在两种成分:NaHCO3和_____________________________;
假设2:存在三种成分:NaHCO3和_____________________________。
②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯。
(3)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为__________________。
二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。 (1)T业上用黄铁矿(FeS2)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3该反应中被氧化的元素是_______(填元素符号)。当该反应转移2. 75mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_______L。
(2)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(已知SO3。熔点为16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)。
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是______。
②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是______。
③实验结束后,若装置D增加的质量为mg,装置E中产生白色沉淀的质量为ng,则此条件下二氧化硫的转化率是______(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究SO2的性质,设计如下图实验装置。
B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为_______;
C中反应的离子方程式为______ ;D中的实验现象为______ ;E装置的作用是______。
硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打,照相业中用作定影剂。Na2S2O3易溶于水,在酸性溶液中与酸反应有单质硫和SO2生成。
(1)Na2S2O3溶液与稀硫酸混合反应可用于探究外界条件对反应速率的影响,完成有关的实验设计表(已知各溶液体积均为5 mL):
实验编号 |
T/K |
c(Na2S2O3)/ mol·L-1 |
c(H2SO4)/ mol·L-1 |
实验目的 |
① |
298 |
0.1 |
0.1 |
实验①和②探究温度对该反应速率的影响; 实验①和③探究反应物浓度对该反应速率的影响 |
② |
308 |
|||
③ |
0.2 |
(2)Na2S2O3还具有很强的还原性,Na2S2O3溶液与足量氯水反应的化学方程式为:
________(提示:S元素被氧化为SO42-)。
(3)现有一瓶Na2S2O3固体,可能含有Na2SO4固体,请设计实验验证,写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂:1 mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 HNO3、1 mol·L-1 HCl、1 mol·L-1 NaOH、0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2、0.1 mol·L-1 BaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、蒸馏水。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量固体于试管A中,加蒸馏水溶解。 |
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步骤2:向试管A加入 |
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步骤3:取步骤2的少量上层清液于试管B中, |