I.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
(1)磷元素的原子结构示意图是 。
(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500°C生成白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO2==6CaSiO3+P4O10 , 10C+P4O10==P4+10CO
每生成 1molP4时,就有 mol电子发生转移。
(3)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是常用的还原剂。在维生素C(化学式C6H8O6)的水溶液中加入过量I2溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I2 用Na2S2O3溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C6H8O6+I2===C6H6O6+2H++2I- 2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入amolL-1I2溶液V1ml,充分反应后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗bmolL-1 Na2S2O3溶液V2ml.该溶液中维生素C的物质量是 mol。
(4)在酸性溶液中,碘酸钠(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反映:
2IO3-+5SO32-+2H+==I2+5SO42++H2O
生成的碘可以用淀粉液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示:
| |
0.01mol·L-1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL |
0.01mol·L-1Na2SO3溶液的体积/mL |
H2O的体积/mL |
实验温度/℃ |
溶液出现蓝色时所需时间/s |
| 实验1 |
5 |
V1 |
35 |
25 |
|
| 实验2 |
5 |
5 |
40 |
25 |
|
| 实验3 |
5 |
5 |
V2 |
0 |
|
该实验的目的是______;表中V2=_________mL.
II稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
(5)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH ≈3. Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
□Ce3++□H2O2+□H2O=====□Ce(OH)4↓+□
亚硝酸钠是重要的防腐剂。某化学兴趣小组以碳和浓硝酸为起始原料,设计如下装置利用一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠(夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验)。
【查阅资料】
①HNO2为弱酸,室温下存在反应3HNO2=HNO3+2NO↑+H2O;
②在酸性溶液中,NO2-可将MnO4-还原为Mn2+且无气体生成;
③NO不与碱反应,可被酸性KMnO4溶液氧化为硝酸。
【实验操作】
①关闭弹簧夹,打开A中分液漏斗活塞,滴加一定量浓硝酸,加热;
②一段时间后停止加热;
③从C中取少量固体,检验是否是亚硝酸钠。
(1)A中反应的化学方程式是。
(2)B中观察的主要现象是。
(3)检验C中产物有亚硝酸钠的实验方案(简述实验步骤、现象及结论)及相关的离子反应方程式为。
(4)经检验C产物中亚硝酸钠含量较少。
a.甲同学认为C中产物不仅有亚硝酸钠,还有碳酸钠和氢氧化钠。
生成碳酸钠的化学方程式是。为排除干扰,甲在B、C装置间增加一个U形管,U形管中盛放的试剂应是(写名称)。
b.乙同学认为上述装置改进后,还会有空气参与反应导致产品不纯,所以在实验操作①之前应增加一步操作,该操作是。
根据要求完成下列实验过程(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。
(1)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①连接仪器、_______________、加药品后,打开a、关闭b,然后滴入浓硫酸。
②装置A中发生的化学方程式是_______________。
③验证SO2的氧化性的实验现象是_______________。
④BaCl2溶液中无明显现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式:_________。
(2)验证碳、硅非金属性的相对强弱。
①在(1)①操作后打开b,关闭a。
②NaHCO3饱和溶液中发生的离子反应方程式为_______________。
③实验过程中,C中出现白色沉淀。甲同学认为不能由此说明碳的非金属性比硅强,需增加一个实验装置才能获得可靠实验结论,其改进方法为_______________。
(12 分)某学生课外兴趣小组对Cl2 与FeCl2 和KSCN 混合溶液的反应进行实验探究。
(1)B 中反应的离子方程式是___________________________。
(2)为了探究现象II 的原因,甲同学进行如下实验取A 中黄色溶液于试管中,加入NaOH 溶液,有红褐色沉淀生成,另取A 中黄色溶液于试管中,加入过量的KSCN 溶液,最终得到红色溶液则溶液中一定存在,甲同学的实验证明产生现象II 的原因是SCN—与Cl2 发生了反应。
(3)甲同学猜想SCN—可能被Cl2氧化了,他又进行了如下研究。资料显示:SCN-的电子式为
。
①甲同学认为SCN-中碳元素没有被氧化,理由是__________。
②取A 中黄色溶液少许于试管中,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,由此证明SCN- 中被氧化的元素是_________。
③通过下面实验证明了SCN-中氮元素转化为___________________,取足量铜粉于试管中,加入A 中黄色溶液和一定量的稀盐酸,加热,观察到试管上方有红棕色气体生成。
④若SCN-与Cl2反应生成1 mol CO2,则转移电子的物质的量是___________mol。
某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验,利用氯酸钾分解制O2。
实验步骤如下:
①连接好实验装置,检查装置的气密性。②把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量试管和药品的总质量为16.0 g。
③加热,开始反应,直到不再有气体产生为止。
④测量排入量筒中水的体积为284.3 mL,换算成标准状况下氧气的体积为279.0 mL。
⑤准确称量试管和残留物的质量为15. 6 g。
根据上述实验过程,回答下列问题:
(1)如何检查装置的气密性?________________________________________________。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:
①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同
②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温
③读取量筒内液体的体积
这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤代号)。
进行③的实验操作时,若仰视读数,则读取氧气的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是________mol;实验测得氧气的气体摩尔体积是________(保留小数点后两位)。
滴定实验是化学学科中重要的定量实验。请回答下列问题:
(1)酸碱中和滴定——用标准盐酸滴定未知浓度的NaOH溶液。
①下列操作会造成测定结果偏高的是(填选项字母)。
A、滴定终点读数时,俯视滴定管刻度,其他操作正确
B、盛NaOH溶液锥形瓶用蒸馏水洗后,未用NaOH溶液润洗
C、酸式滴定管用蒸馏水洗净后,未用标准盐酸润洗
D、滴定前,滴定管尖嘴有气泡,滴定后气泡消失
②某学生的实验操作如下:
A、用碱式滴定管取稀NaOH溶液25.00 mL,注入锥形瓶中,加入甲基橙作指示剂
B、用待测定的溶液润洗碱式滴定管
C、用蒸馏水洗干净滴定管
D、取下酸式滴定管,用标准HCl溶液润洗后,注入标准液至“0”刻度以上2~3cm处,再把滴定管固定好,调节液面至“0”刻度或“0”刻度以下
E、检查滴定管是否漏水
F、另取锥形瓶,再重复操作一次
G、把锥形瓶放在滴定管下面,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶直至滴定终点,记下滴定管液面所在刻度
a.滴定操作的正确顺序是(用序号填写)。
b.在G操作中如何确定终点?。
(2)氧化还原滴定——取草酸溶液于锥形瓶中,加适量稀硫酸,用浓度为0.1 mol·L-1的高锰酸钾溶液滴定,发生反应为:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+10CO2↑+22MnSO4+8H2O。表格记录了实验数据:
| 滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准KMnO4溶液体积(mL) |
|
| 滴定前读数 |
滴定后读数 |
||
| 第一次 |
25.00 |
0.50 |
20.40 |
| 第二次 |
25.00 |
3.00 |
23.00 |
| 第三次 |
25.00 |
4.00 |
24.10 |
①滴定时,KMnO4溶液应装在(“酸”或“碱”)式滴定管中,达终点时的现象是。
②该草酸溶液的物质的量浓度为。
(3)沉淀滴定——滴定剂和被滴定物的生成物比滴定剂与指示剂的生成物更难溶。
参考下表中的数据,若用AgNO3滴定NaSCN溶液,可选的指示剂是(填选项字母)。
| 难溶物 |
AgCl |
AgBr |
AgCN |
Ag2CrO4 |
AgSCN |
| 颜色 |
白 |
浅黄 |
白 |
砖红 |
白 |
| KSP |
1.77×10-10 |
5.35×10-13 |
1.21×10-16 |
1.12×10-12 |
1.0×10-12 |
A、NaCl B、NaBr C、NaCND、Na2CrO4