氯酸钾是无机盐工业的重要产品之一,可通过反应:NaC1O3+KC1 KC1O3↓+NaC1制取。
(1)实验室制取氯酸钠可通过反应:3C12+6NaOH5NaC1+NaC1O3+3H2O,今在—5℃的NaOH溶液中通入适量C12(平衡常数K=1.09×1012),此时C12的氧化产物主要是 ;将溶液加热,溶液中主要离子浓度随温度的变化如右图所示,图中A、B、C依次表示的离子是 。
(2)工业上制取氯酸钠采用在热的石灰乳通入氯气,然
后结晶除去氯化钙后,再加入一种钠盐,合适的钠盐是
。
(3)北美、欧洲国家生产氯酸钠用二级精制盐水。采用
无隔膜电解法获得,生产过程中涉及的主要的化学反应式如下:
总反应式:NaC1+3H2ONaC1O3+3H2↑
阳极:2C1——2e— C12↑阴极:2H2O+2e— H2↑+2OH—
液相反应:C12+H2OHC1O+H++C1— HC1O
H++C1O—
2HC1O+CO— C1O3—+2C1—+2H+
精制食盐水时,要除去其中的Ca2+、Mg2+及SO42—并得到中性溶液,依次加入的化学试剂
是 、 、 ;过滤,滤液中再加入适量的稀盐酸,得一级精制盐水再经离子交换处理或膜处理得到二级精制盐水。
②电解时,必须在食盐水中加入Na2Cr2O7,其目的是防止 (填离子符号)电解过程中在阴极上放电。
(4)若NaC1O3与KC1的混合溶液中NaC1O3与KC1的质量分数分别为0.290和0.203(相关物质的溶解度曲线如右图)。从混合溶液中获得较多KC1O3晶体的实验操作依次
为 (填操作名称)、干燥。
(5)样品中C1O3—的含量可用滴定法进行测定,实验步骤
如下:
步骤1:准确称取样品ag(约2.20g),经溶解、定容等步骤准确配制1000mL溶液。
步骤2:从上述容量瓶中取出10.00mL于锥形瓶中,准确加入25mL1000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2。溶液(过量),加入75mL硫酸和磷酸配成的混酸,静置10min。
步骤3:再在锥形瓶中加入100mL蒸馏水及某种氧化还原反应指示剂,用0.200mol/LK2Cr2O7标准溶液滴定至终点。
步骤4: 。
步骤5:数据处理与计算。
①步骤2,静置10min的目的是 。
②步骤3中K2Cr2O2标准溶液应盛放在 中(填仪器名称)。
③为了确定样品中C1O3—的质量分数,步骤4的操作内容是 。
(16)某课外活动小组设计了以下实验方案验证Cu与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下:
(1)测定硝酸的物质的量
反应结束后,从下图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂,滴定前后的滴定管中液面的位置如右上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为mol。
(2)测定NO的体积
①从上图所示的装置中,你认为应选用装置进行Cu与浓硝酸反应实验,选用的理由是。
②选用上图所示仪器组合一套可用来完成实验并测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是(填各导管口编号)。
③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置
(“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
(3)气体成分分析:若实验测得NO的体积为112.0mL(已折算到标准状况),则Cu与浓硝酸反应的过程中(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是。
(4)实验前,用托盘天平称取的铜片至少应为g。
A、B、C、D、E五种可溶性化合物,分别由阳离子Fe3+、Ba2+、Al3+、Na+、Ag+和阴离子NO3-、OH-、SO42-、Cl-、CO32-中的各一种组成(离子不重复)。现做如下实验:
|
①A和E的溶液显碱性,0.1mol·L-1A溶液的pH小于13;
②在B的溶液中逐滴加入氨水有白色沉淀生成,继续加氨水至过量,沉淀消失下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
⑴制备氯气选用的药品为:漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为:
__________________________________________________________________。
⑵装置B中饱和食盐水的作用是_______________;同时装置B亦是安全瓶,监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象______________________________。
⑶装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III依次放入_______。
a |
b |
c |
d |
|
I |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
II |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
III |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
⑷设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为______色,说明氯的非金属性大于溴。
⑸打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡。观察到的现象是_____________。
⑹有人提出,装置F中可改用足量的NaHSO3溶液吸收余氯,试写出相应的离子反应方程式:
______________________,判断改用NaHSO3溶液是否可行______(填“是”或“否”)。
(16分)某学习小组以溶液作试剂,设计提纯含有少量
的粗盐。其实验方案如下:
(1) 操作I的名称为________;试剂①应选用_______;检验试剂②是否过量的方法______。
(2) 操作I〜III共用到玻璃棒________次;从悬浊液到精盐的实验过程中,某同学未按上述方案进行,最终导致精盐纯度偏低。其做法可能是________________。
(3)测定产品精盐中NaCl的含量的实验步骤是:
第一步:准确称取a g干燥精盐于锥形瓶中,加人30. OmL蒸馏水。
第二步:向上述锥形瓶中加人几滴突光素指示剂。
第三步:用浓度为的AgNO3标液滴至终点(溶液呈浅红色),消耗AgNO3溶液V mL。
①盛装干燥精盐的烧杯应放在________中保存(填仪器名称);
②终点时溶液呈浅红色是荧光素指示剂与________反应(填“Ag+”或"NO3-”);
③某同学在第二次滴定时,滴定前,后管内液面分别如图,则其所得V=________mL;
④NaCl的质量分数为________ (用字母表示)
某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中,发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题:
(1)上述实验中发生反应的化学方程式有;
(2)硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是;
(3)实验室中现有
、
、
、
等4种溶液,可与实验中
溶液起相似作用的是;
(4)要加快上述实验中气体产生的速率,还可采取的措施有(答两种);
(5)为了进一步研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响,该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量
粒的反应瓶中,收集产生的气体,记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 |
||||||
4 | 30 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
饱和 溶液/ | 0 |
0.5 |
2.5 |
5 |
6 |
20 |
7 |
8 |
9 |
10 |
10 |
0 |
①请完成此实验设计,其中:
1=,
6=,
9=;
②反应一段时间后,实验
中的金属呈色,实验E中的金属呈色;
③该同学最后得出的结论为:当加入少量
溶液时,生成氢气的速率会大大提高。但当加入的
溶液超过一定量时,生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因。