为证明Fe3+具有较强的氧化性,甲同学做了如下实验:将Cu片放入Fe(NO3)3
溶液中,观察到Cu片逐渐溶解,溶液由黄色变为蓝绿色,由此甲同学得到Fe3+具有较
强氧化性的结论。
乙同学提出了不同的看法:“Fe(NO3)3溶液具有酸性,在此酸性条件下NO3-也能氧
化Cu”,并设计实验进行探究。
已知:
水解反应 |
平衡常数(K) |
Fe3+ + 3H2O ![]() |
7.9 × 10-4 |
Fe2+ + 2H2O ![]() |
3.2 × 10-10 |
Cu2+ + 2H2O ![]() |
3.2 × 10-7 |
请回答:
(1)稀硝酸和Cu反应的化学方程式为 。(2)请利用所提供的试剂,帮助乙同学完成实验方案设计。
试剂:0.5mol/L Fe(NO3)3溶液、Cu片、精密pH试纸(0.5~5.0)、稀硝酸
方案:
(3)丙同学分别实施了甲、乙两位同学的实验方案,并在实验过程中用pH计监测溶液pH
的变化,实验记录如下。
实验内容 |
实验现象 |
甲同学的实验方案 |
溶液逐渐变成蓝绿色, pH略有上升 |
乙同学的实验方案 |
无明显现象,pH没有明显变化。 |
①根据实验现象写出发生反应的离子方程式: 。
②导致实验过程中溶液pH略有上升的可能原因是
。
(4)请你设计更简便可行的实验方案,帮助甲同学达到实验目的:
(10分)我国化学家侯德榜(下图所示)改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如下:
(1)请写出碳酸钠的一种用途 。
(2)写出上述流程中X物质的分子式 。
(3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了(填上述流程中的编号)的循环,从沉淀池中取出沉淀的操作是 。
(4)该流程中氨气和二氧化碳的添加顺序是:先通氨气后通二氧化碳,请说明理由:。
(12分)某化学兴趣小组在实验室制取漂白粉,并探究氯气与石灰乳反应的条件和产物。已知:①二氧化锰与浓盐酸反应可制备氯气,同时生成MnCl2。②氯气和碱的反应为放热反应。温度较高时,氯气和碱还能发生如下反应:3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。该兴趣小组设计了下列实验装置,进行实验。
请回答下列问题:
(1)①甲装置用于制备氯气,其反应的化学方程式是;乙装置的作用是______。
②该兴趣小组用100mL 12mol/L盐酸与 8.7gMnO2制备氯气,并将所得氯气与过量的石灰乳反应,则理论上最多可制得Ca(ClO)2______________g。
(2)小组成员发现,产物中Ca(ClO)2的质量明显小于理论值。为了探究反应条件对产物的影响,他们另取一定量的石灰乳,缓慢。匀速地通入足量氯气,得出了ClO-、ClO3-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的关系曲线,粗略表示为下图(不考虑氯气和水的反应)。①图中曲线I表示_____________离子的物质的量随反应时间变化的关系。
②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量为______________mol。
(3)为了提高Ca(ClO)2的产率,可对丙装置作适当改进。请你给出一种改进方法:______。
硫酸工业尾气中二氧化硫含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫含量,采用以下方案:
甲方案:如下图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定二氧化硫的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A,根据碘水用量可计算SO2的量,与气体流量计数据之比即可判断SO2是否超标。
(1)已知二氧化硫与碘水的反应为:SO2+I2+H2O==H2SO4+HI,配平该反应并指出还原剂。
(2)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验准确度,其理由是:。
(3)洗气瓶C溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
乙方案:尾气被过氧化氢氧化后与氢氧化钡反应,实验步骤如以下流程图所示:
(4)写出步骤①中反应的化学方程式。
(5)写出步骤②中反应的化学方程式。
(6)通过的尾气体积为VL(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫含量(体积分数)为(用含有V、m的代数式表示)。
(7)若将乙方案中步骤①省略,直接将尾气通入过量Ba(OH)2溶液,其余步骤与方案乙相同,你认为这样处理是否合理,说明理由:。
化学能在一定的条件下可以转化为电能。
(一)现有如下两个反应:
① 2FeCl3 + Cu = 2FeCl2 + CuCl2
② Na2CO3 + 2HCl =" 2NaCl" + H2O + CO2↑
(1)根据两个反应的本质判断,您认为可以设计成原电池的是(填反应序号)。
(二)请根据Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu反应,选择适宜的材料和试剂设计一个原电池。
(2)画出原电池装置图,并在图中标注出电极和电解质溶液的名称。
(3)写出该原电池电极反应式:正极:;负极:。
实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与 l mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸,某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ称取1.500 g样品,加水溶解,配成250 mL溶液。
步骤Ⅱ用酸式滴定管量取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液。用0.1010 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
⑴根据实验步骤填空:
①步骤Ⅰ中用到的主要玻璃仪器有;
②步骤Ⅱ中酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入样品溶液进行量取,则测得样品中氮质量分数(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同)。锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则对滴定时用去NaOH标准溶液的体积。滴定时对NaOH标准溶液体积,读取初读数时仰视,读取终读数时姿势正确,则测得样品中氮质量分数。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由色变成色。
⑵滴定结果如表所示:
滴定次数 |
待测溶液体积/ml |
标准NaOH溶液体积读数(ml) |
|
滴定前/ml |
滴定后/ml |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
2.30 |
22.30 |
则消耗NaOH标准溶液的体积平均为,该样品中氮的质量分数为。