以下是某同学测定硫酸钠晶体中结晶水含量的实验方案。
实验用品:硫酸钠晶体试样、研钵、干燥器、坩埚、三脚架、玻璃棒、药匙、托盘天平
实验步骤:
① 准确称量一个干净、干燥的坩埚;
② 在坩埚中加入一定量的硫酸钠晶体试样,称重,将称量的试样放入研钵中研细,再放回到坩埚中;
③ 将盛有试样的坩埚加热,待晶体变成白色粉末时,停止加热;
④ 将步骤③中的坩埚放入干燥器,冷却至室温后,称重;
⑤ 将步骤④中的坩埚再加热一定时间,放入干燥器中冷却至室温后称量。重复本操作,直至两次称量结果不变;
⑥ 根据实验数据计算硫酸钠晶体试样中结晶水的质量分数。
分析该方案并回答下面问题:
(1)完成本实验还需要的实验用品是 ;
(2)指出实验步骤中存在的错误并改正: ;
(3)硫酸钠不能放置在空气中冷却的原因是 ;
(4)步骤⑤的目的是 ;
(5)下面的情况有可能造成测试结果偏高的是 (填序号)。
A.试样中含有加热不挥发的杂质 | B.试样中含有加热易挥发的杂质 |
C.测试前试样已有部分脱水 | D.实验前坩埚未完全干燥 |
E.晶体加热脱水不完全 F.加热时有晶体溅出
草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快,某学习小组探究反应过程中使褪色加快的主要原因,过程如下:
【查阅资料】KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:
【提出假设】假设1: 该反应为放热反应
假设2:反应生成的Mn2+对该反应有催化作用
假设3:K+对该反应有催化作用
该小组同学未提出浓度使反应速率加快的假设,原因是。
【设计、完成实验】
(1)称取g草酸晶体(H2C2O4·2H2O),配置500 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液。
①在上述过程中必须用到的2种定量仪器是托盘天平和。
②下列操作会使所配溶液浓度偏低的是(填下列选项的字母序号)。
A.称取草酸晶体时,将草酸晶体放在托盘天平右盘 |
B.定容时俯视刻度线 |
C.将烧杯中溶液转移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸馏水 |
D.摇匀后,发现溶液液面低于刻度线,立即用胶头滴管加水再定容 |
(2)完成探究,记录数据
实验 编号 |
烧杯中所加试剂及用量(mL) |
控制条件 |
溶液褪[色时间[(s) |
|||
0.10 mol/L H2C2O4溶液 |
等浓度 KMnO4溶液 |
H2O |
0.50 mol/L 稀硫酸 |
|||
1 |
30 |
20 |
30 |
20 |
18 |
|
2 |
30 |
20 |
30 |
20 |
水浴控制温度65 ℃ |
15 |
3 |
30 |
20 |
30 |
20 |
加入少量MnSO4固体 |
3.6 |
4 |
30 |
20 |
x |
20 |
加入5 mL 0.10 mol/L K2SO4溶液 |
18 |
则x =,假设2成立
(3)由于KMnO4能氧化水中有机物等因素,为配制好稳定的KMnO4溶液,其浓度需标定。取10.00 mL 0.10 mol/L H2C2O4溶液于锥形瓶中,加入10 mL 0.50 mol/L稀硫酸,用(2)中KMnO4溶液滴定至锥形瓶中恰好呈浅紫色,且半分钟不褪色,记录数据,平行三次实验,平均消耗KMnO4溶液40.00 mL,则草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为:。上述实验中KMnO4溶液的物质的量浓度为。
(16分)利用明矾石(主要成分:K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,少量杂质Fe2O3)制备氢氧化铝的流程如下图所示:
(1)焙烧炉中反应为:2Al2(SO4)3+3S=2Al2O3+9SO2;该反应的氧化剂及被氧化的元素分别是:;若生成1 mol Al2O3,则转移电子数是个;
(2)熟料溶解时的离子方程式:。
(3)检验废渣中含有Fe2O3所需的试剂:。所观察到的现象为。
(4)母液中溶质的主要成分的化学式为:;溶液调节pH后经过滤、洗涤可得Al(OH)3沉淀,证明沉淀洗涤干净的实验操作和现象是:。
(14分)半导体生产中常需要控制掺杂,以保证控制电阻率。三氯化磷(PCl3)是一种重要的掺杂剂。实验室要用黄磷(即白磷)与干燥的Cl2模拟工业生产制取PCl3,装置如下图所示:(部分夹持装置略去)
已知黄磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5 PCl3遇水会强烈水解生成 H3PO3和HC1。遇O2会生成POCl3,POCl3溶于PCl3,PCl3、POCl3的熔沸点见下表:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
PCl3 |
-112 |
75.5 |
POCl3 |
2 |
105.3 |
请回答下列问题:
(1)A装置中制氯气的离子方程式为。
(2)B中所装试剂是,
E中冷水的作用是,
F中碱石灰的作用是____。_
(3)实验时,检査装置气密性后,先打开K3通入干燥的CO2,再迅速加入黄磷。通干燥CO2的作用是 。
(4)粗产品中常含有POCl3、PCl5等。加入黄磷加热除去PCl5后.通过_____(填实验操作名称),即可得到较纯净的PCl3。
(5)通过下面方法可测定产品中PCl3的质量分数
①迅速称取1.00 g产品,加水反应后配成250 mL溶液;
②取以上溶液25.00 mL,向其中加入10.00 mL 0.1000 mol·L-1碘水,充分反应;
③向②所得溶液中加入几滴淀粉溶液,用0.1000 mol·L-1的Na2S2O3,溶液滴定②重复②、③操作,平均消耗Na2S2O3,溶液8.40 mL
已知:H3PO3+H2O+I2 =H3PO4+2HI,I2+2Na2S2O3 = 2NaI+Na2S4O6,假设测定过程中没有其他反应。根据上述数据,该产品中PC13的质量分数为_______。
工业上用难溶于水的碳酸锶(SrCO3)粉末为原料(含少量钡和铁的化合物)制备高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O),其过程为:
已知:Ⅰ.有关氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
开始沉淀的pH |
1.5 |
6.5 |
沉淀完全的pH |
3.7 |
9.7 |
Ⅱ.SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水,100℃时失去全部结晶水。
(1)操作①需要加快反应速率,措施有充分搅拌和(写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式。
(2)在步骤②-③的过程中,将溶液的pH值由1调节至;宜用的试剂为。
A.1.5
B.3.7
C.9.7
D.氨水
E.氢氧化锶粉末
F.碳酸钠晶体
(3)操作③中所得滤渣的主要成分是(填化学式)。
(4)工业上用热风吹干六水氯化锶,适宜的温度是
A.50~60℃B.80~100℃C.100℃以上
(5)步骤⑥宜选用的无机洗涤剂是。
CaCO3广泛存在于自然界,是一种重要的化工原料。大理石主要成分为CaCO3,另外有少量的含硫化合物。实验室用大理石和稀盐酸反应制备CO2气体,下列装置可用于CO2气体的提纯和干燥。
完成下列填空:
(1)用浓盐酸配制1:1(体积比)的稀盐酸(约6mol·L-1),需要的玻璃仪器有。
(2)上述装置中,A是溶液,其作用是。
(3)上述装置中,B物质是。
(4)一次性饭盒中石蜡和CaCO3在食物中的溶出量是评价饭盒质量的指标之一,测定溶出量的主要实验步骤设计如下:
剪碎、称重 → 浸泡溶解 → 过滤 → 残渣烘干 → 冷却、称重 → 恒重
①从物质分类的角度分析,石蜡属于有机物中的类,为了将石蜡从饭盒中溶出,应选用下列试剂中的。
a.氯化钠溶液b.稀醋酸c.稀硫酸 d.正已烷
②饭盒中的碳酸钙常用稀醋酸将其溶出,试写出其反应的离子方程式:。