实验室里用下图所示装置制取纯净的无水CuCl2。试回答下列问题:
已知烧瓶内发生的是制取氯气的反应:MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O
(1)用双线桥法标出烧瓶内发生反应的电子转移方向和数目
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)B处盛有饱和食盐水,其作用是 。
(3)C处盛放的是下列试剂中的_______(填序号);E处盛放的是下列试剂中的______(填序号),发生反应的离子方程式为 。
a、水 b、氢氧化钠溶液 c、浓硫酸 d、饱和食盐水
(4)有同学认为该装置存在缺陷,改进的方法是__________________________________。
(每空1分,共8分)实验室需要配制0.1 mol·L-1 CuSO4溶液480 mL。
按下列操作步骤填上适当的文字,以使整个操作完整。
(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有:托盘天平(精确到0.1 g)、药匙、烧杯、玻璃棒、________、________以及等质量的两片滤纸。
(2)计算,应选择下列正确________
A.需要CuSO4 固体8.0g |
B.需要CuSO4·5H2O晶体12.0 g |
C.需要CuSO4·5H2O晶体12.5 g |
D.需要CuSO4固体7.7 g |
(3)称量。所用砝码生锈则所配溶液的浓度会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(4)溶解、冷却,该步实验中需要使用玻璃棒,目的是_________________。
(5)转移、洗涤。在转移时应使用________引流,需要洗涤烧杯2~3次是为了______________________。
(6)定容,摇匀。
(7)将配好的溶液静置一段时间后,倒入指定的试剂瓶,贴好标签,注明配制的时间、溶液名称及浓度。
(8)在配制过程中,某学生观察定容时液面情况如图所示,
所配溶液的浓度会________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO2气体外,还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数。查阅相关资料表明:“常温下,NO2与N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。”为此,他们设计了如下图所示的装置。
请回答下列问题
(1)写出A中Cu与HNO3反应可能的化学方程式。
(2)实验开始前先打开A部分的活塞K1,持续通入一段时间的氮气再关闭K1,其目的是;装置中B瓶的作用是。
(3)停止反应后,打开D中的活塞K2并通入O2,若有NO生成,则D中出现的现象是;实验发现,通入的O2温度高低对实验现象有较大影响,为便于观察应通入(填“热”或“冷”)的O2。
(4)为减小实验误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是
。
(5)实验测得如下数据:实验前,Cu、Ag合金的质量:15.0g,浓HNO3:40mL 13.5 mol·L-1;实验后A溶液:V=40mL c(H+)=1.0 mol·L-1。假设反应中HNO3既无挥发也无分解,则:
①参加反应的HNO3的物质的量为mol。
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是。
(6)若已知Cu、Ag合金的质量为m g,且溶解完全。请利用A装置中反应后的溶液进行简单的操作,以确定合金中Cu的质量分数,其实验过程为。
(12分)现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓H2SO4来配制500 mL 0.2 mol·L-1的稀H2SO4。可供选择的仪器有:①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④药匙 ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦托盘天平。
请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有(填代号)。配制时还欠缺的仪器是。
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为mL(精确到0.1)。
(3)配制过程有以下操作:
A.移液 |
B.量取 |
C.洗涤 |
D.定容 |
E.溶解
F.摇匀
其正确的操作顺序应是(填序号)。
(4)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中,能引起误差偏高的有(填代号)。
①洗涤量取浓H2SO4后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②稀释后的H2SO4溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中
③定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
④转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑤定容时,俯视标线
(5)从上述容量瓶中移取25.00mL的稀硫酸溶液于100mL的容量瓶,加水稀释至刻度线。请问所得溶液中c(H+)=。
(6)某研究小组欲利用氯气和二氧化硫通入水溶液中来制备100mL含0.4molH+的溶液,反应原理:Cl2+SO2+2H2O= H2SO4+2HCl,若忽略制备过程中气体的损耗,请问需标准状况下的氯气L。
下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化及其产物检验的实验装置(图中加热仪器、铁架台、铁夹等均未画出)。
图中:A为无水乙醇(沸点为78℃),B为绕成螺旋状的细铜丝或银丝,C为无水CuSO4粉末,D为碱石灰,F为新制的氢氧化铜悬浊液
已知:含—CHO的物质在加热条件下与新制的Cu(OH)2悬浊液反应生成砖红色沉淀。
(1)在上述装置中,实验时需要加热的仪器为(填某部位的代号)。
(2)为使A中乙醇平稳气化成乙醇蒸气,常采用的方法是_________。
D处使用碱石灰的作用是。
(3)E处是一种纯净物,该物质为。
(4)写出乙醇发生催化氧化的化学方程式。
三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一种光敏材料,在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量,某实验小组做了如下实验:
Ⅰ.称量4.910g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL溶液。
Ⅱ.取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀硫酸酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根(C2O42−)恰好全部氧化成二氧化碳,同时MnO4−被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至溶液的黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性。
Ⅲ.用0.01000mol/L KMnO4溶液滴定步骤Ⅱ所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4−被还原成Mn2+ 。
Ⅳ.重复步骤Ⅱ、步骤Ⅲ操作,滴定消耗0.01000mol/L KMnO4溶液19.98mL
请回答下列问题:
(1)滴定过程中需添加的指示剂是(若不需要请说明理由)
(2)加入锌粉的目的是。
(3)写出步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式。
(4)实验测得该晶体中铁的质量分数为;X=。
(5)在步骤Ⅱ中,若加入的KMnO4的溶液的量不够,则测得的铁含量;(选填“偏低”“偏高”“不变”,下同)若加入的锌粉的量不够,则测的铁的含量。