某化学课外活动小组通过实验研究NO2的性质。
已知:2NO2 + 2NaOH="==" NaNO3 + NaNO2 + H2O
任务1:利用下图所示装置探究NO2能否被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去)。
(1)E装置中制取NO2反应的化学方程式是 。
(2)若NO2能够被NH3还原,预期观察到C装置中的现象是 。
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:
①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;②在此条件下,NO2的转化率极低;
③ 。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是 。
任务2:探究NO2能否与Na2O2发生氧化还原反应。
(5)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:二者不反应;
假设2:NO2能被Na2O2氧化;
假设3: 。
(6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如右图所示),重新组装,进行实验。
①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用) 。
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为 。
Fe2O3和Cu2O都是常用的红色颜料。某红色粉末可能含有Fe2O3和Cu2O,某化学实验小组通过实验来探究该红色粉末的成分。已知:Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
(1)提出假设
假设1:红色粉末只含Fe2O3;
假设2:_______________________________;
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
(2)初步探究
取少量红色粉末于小烧杯中,放入足量稀硫酸,充分搅拌后粉末全部溶解(温馨提示:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+)。上述三个假设中,可能成立的是____________________。
(3)进一步探究
完成后续实验方案的设计,填写下表中实验步骤、预期实验现象和结论(可不填满,也可补充)。
限选实验试剂:3 mol·L—1 H2SO4、3 mol·L—1 NaOH、0.01 mol·L—1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉-KI溶液。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿(主要成份MnO2)制备高锰酸钾的流程图。
(1)软锰矿粉碎的目的。
软锰矿、KOH混合物在空气加热熔融反应生成K2MnO4的化学方程式为:
。操作Ⅲ的名称为。
(2)反应②的化学方程式为。
以上生产流程中可循环利用的物质是Ca(OH)2、CO2、、。
工业上用上述原理生产KMnO4方法产率较低,较好的制备方法是电解法。用Pt作阳极,Fe作阴极,电解K2MnO4溶液,阳极的电极反应式为。
(3)KMnO4是一种较稳定的化合物,但日光对KMnO4溶液的分解有催化作用,生成MnO2、KOH和O2。而MnO2也是该分解反应的一种催化剂,请你设计一个实验方案,验证MnO2对该分解反应具有催化性。简述实验操作、现象及相关结论:
。
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如下图所示:
(1)溶液A的溶质是;
(2)电解饱和食盐水的离子方程式是;
(3)电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2~3,用化学平衡移动原理解释盐酸的作用;
(4)电解所用的盐水需精制。去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c(SO42-)>c(Ca2+)]。
精致流程如下(淡盐水和溶液A来自电解池):
①盐泥a除泥沙外,还含有的物质是。
②过程Ⅰ中将NH4+转化为N2的离子方程式是
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小,过程Ⅱ中除去的离子有
④经过程Ⅲ处理,要求盐水中c 中剩余Na2SO3的含量小于5mg /L,若盐水b中NaClO的含量是7.45 mg /L ,则处理10m3盐水b ,至多添加10% Na2SO3溶液kg(溶液体积变化忽略不计)。
I.某校化学实验小组探究浓度对化学反应速率的影响,并测定(NH4)2S2O8和KI反应的化学反应速率。进行如下实验探究:
【实验原理】
(NH4)2S2O8和KI反应的离子方程式为:S2O82-+ 2I-= 2SO42-+ I2(1)
平均反应速率的计算式为v(S2O82-)=。
实验时,向KI、Na2S2O3和淀粉指示剂混合溶液中加入(NH4)2S2O8溶液,不断搅拌。
在反应(1)进行的同时,发生反应:2S2O32-+ I2 ="" S4O62-+ 2I-(2)
反应(1)生成的I2立即与S2O32-反应,生成无色的S4O62-和I-。S2O32-耗尽时,反应(1)继续生成的I2才与淀粉作用呈现蓝色。从加入(NH4)2S2O8溶液到出现蓝色的时间为Δt。
【实验内容】
(1)实验小组设计的实验记录表和数据记录如下,请将表中字母表示的空格填上。
实验编号 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
|
试剂 用量 (mL) |
0.20 mol·L-1(NH4)2S2O8溶液 |
20.0 |
10.0 |
b |
20.0 |
20.0 |
0.20 mol·L-1 KI溶液 |
20.0 |
20.0 |
20.0 |
10.0 |
5.0 |
|
0.010 mol·L-1 Na2S2O3溶液 |
a |
8.0 |
8.0 |
8.0 |
8.0 |
|
0.2% 淀粉溶液 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
|
0.20 mol·L-1KNO3溶液 |
0 |
0 |
0 |
10.0 |
c |
|
0.20 mol·L-1(NH4)2SO4溶液 |
0 |
10.0 |
15.0 |
0 |
0 |
|
20 ℃时,反应时间Δt(s) |
32 |
67 |
130 |
66 |
135 |
|
为了使溶液的离子强度和总体积保持不变,减少的(NH4)2S2O8溶液或KI溶液的用量,分别用(NH4)2SO4溶液或KNO3溶液补足;溶液混合后体积不变 |
(2)为了使反应充分进行,减少数据误差,实验过程中应该不断进行的操作是。
(3)第①组实验的v(S2O82-)=mol·(L·s)-1。
(4)根据上表数据分析,可以得到的结论有(写出一条即可)
。
II.实验小组查资料得知,向含有Na2CO3的Na2S溶液中通入SO2,可以制备上述实验所需的Na2S2O3。反应如下:Na2CO3 + SO2= Na2SO3 + CO2;2Na2S + 3SO2 = 2Na2SO3 + 3S↓;
Na2SO3 + S= Na2S2O3。该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na2S2O3。
(1)实验应避免有害气体排放到空气中。装置①、②中盛放的试剂依次是
①;
②。
(2)实验过程中,随着气体的通入,装置①中有气泡产生,还有大量黄色固体析出,继续通入气体,可以观察到的现象是。
(3)反应结束后,从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3·5H2O晶体的主要操作包括:。
现有A、B、C、D、E五种化合物,它们都是由下表中阴阳离子组合而成。
阳离子 |
A13+、Ba2+、Ag+ |
阴离子 |
C1-、SO42-、OH- |
为了鉴别它们,分别进行了以下实验,记录如下:
①.A和D都不溶于水,也不溶于稀硝酸;
②.B溶于水后,与上述某阳离子反应可生成A,且B溶液与过量氨水反应生成白色沉淀
③.C溶于水后,与上述某阳离子反应可生成D,且C溶液与过量氨水反应生成白色沉淀。
④.E溶于水后,与上述某阴离子反应可生成A;
⑤.B溶液与适量E溶液反应生成沉淀,再加入过量E溶液,沉淀部分溶解。
(1)根据上述实验结果,写出各物质的化学式:
C, D, E。
(2)请写出在B溶液中加入过量E溶液对应的离子方程式: