(13分) 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。回答下列问题:
(1)写出A中Cu与HNO3反应可能的离子方程式 。
(2)实验前先打开A部分的活塞K1,持续通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)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m克,则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是 ,若测得该数据为n,写出合金中铜的质量(设为x克)的求算式子(只需列式子,不需解方程) 。
(5)为减小上述实验误差,在D中观察到实验现象后还须进行的操作是 。
(6)若已知Cu、Ag合金的质量为m g,且溶解完全。只利用A装置中反应后的溶液进行简单的操作,也可以确定合金中Cu的质量分数,其实验操作过程为
。
( 12分)绿矾(FeSO4•7H2O)、硫酸铵以相等物质的量混合可制得摩尔盐晶体,反应原理为:
(NH4)2SO4+FeSO4+6H2O=(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O↓。其流程可表示为:
(1)洗涤中Na2CO3的主要作用是 。
(2)结晶过程中要加热蒸发溶剂,浓缩结晶。应加热到 时,停止加热。
(3)过滤是用下图装置进行,这种过滤跟普通过滤相比,除了过滤速度快外,还有一个优点是 。
(4)用无水乙醇洗涤的目的是 。
(5)产品中Fe2+的定量分析:制得的摩尔盐样品中往往含
有极少量的Fe3+。为了测定摩尔盐产品中Fe2+的含量,
一般采用在酸性条件下KMnO4标准液滴定的方法。称取4.0 g的摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸。用0.2 mol·L-1 KMnO4溶液滴定,当溶液中Fe2+全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积 10.00 mL。
①本实验的指示剂是 。
A.酚酞 | B.甲基橙 | C.石蕊 | D.不需要 |
②产品中Fe2+的质量分数为 。
( 19分)CuSO4∙5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用。以下是CuSO4∙5H2O的实验室制备流程圈。
根据题意完成下列填空:
(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸,在铜粉溶解时可以观察到的实验现象:
、 。
(2)如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净,则制得的CuSO4∙5H2O中可能存在的杂质是 ,除去这种杂质的实验操作称为 。
(3)称取0.1000 g提纯后的CuSO4∙5H2O试样于锥形瓶中,加入0.1000 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL,反应完全后,过量的氢氧化钠用0.1000 mol/L盐酸滴定至终点,耗用盐酸20.16 mL,则0.1000 g该试样中含CuSO4∙5H2O g。
(4)上述滴定中,滴定管在注入盐酸之前,先用蒸馏水洗净,再用 。在滴定中,准确读数应该是视线 。
(5)如果采用重量法测定CuSO4∙5H2O的含量,完成下列步骤:
① ②加水溶解 ②加氯化钡溶液,沉淀 ④过滤(其余步骤省略)
在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是 。
SnSO4是一种重要的硫酸盐,在工业生产中有着广泛的应用。其制备路线如下:
已知:在酸性条件下,溶液中的Sn2+可被空气中的氧气氧化成Sn4+; SnCl2能水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl]。
(1)写出物质A的名称:________。
(2)SnCl2用盐酸而不用水溶解的原因是____________________(用化学方程式表示)。
(3)锡粉的作用是除去酸溶时产生的少量Sn4+,请写出产生Sn4+的离子方程式:_______________。
(4)反应Ⅰ生成的沉淀为SnO,写出该反应的化学方程式:____。该反应的温度需要控制在75 ℃左右的原因是____。
(5)实验室中“漂洗”沉淀的实验操作方法是____。
Na2O2与水的反应实际是Na2O2 +2H2O═2NaOH+H2O2,反应放出的热量使部分H2O2受热分解:2H2O2═2H2O+O2↑。为了测定某过氧化钠固体的纯度,今做如下实验:
①称取过氧化钠固体2.00g
②把这些过氧化钠固体放入气密性良好的气体发生装置中
③向过氧化钠中滴加水,用某一量筒排水集气,量筒内液面在112mL处恰好与水槽内液面相平
④将烧瓶中的液体转移到250mL的容量瓶中,洗涤并将洗涤液也转入容量瓶,然后加入蒸馏水,定容,使液面恰好与刻度相切
⑤取25.00mL容量瓶中的液体,放入锥形瓶中,用过量的稀硫酸酸化,然后用0.01mol/L的KMnO4 溶液去滴定,至终点时用去了24.20mLKMnO4 溶液(此时锰全部以Mn2+存在)
(1)有500mL、250mL、150mL的量筒备用,应选用量程为______的量筒
(2)该实验应选用______(填“酸式”或“碱式”)滴定管
(3)在步骤③测量气体体积时,必须待烧瓶和量筒内的气体都冷却到室温时进行,若此时量筒内的液面高于水槽中液面(如图),立即读数会使Na2O2的纯度______(填“偏高”“偏低”或“不变”);应进行的操作是 。
(4)在步骤⑤中反应的离子方程式是______判定滴定达到终点的依据是 。
(5)该过氧化钠的纯度为______(用百分数表示,保留一位小数;实验中得到的气体体积均看作为标准状况下)。
汽车尾气中二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物是雾霾主要组成。某课题组用汽车尾气为原料探究二氧化硫、氮氧化物的化学性质。
I.汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质),冶理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式:
II.课题组欲在绿色环保的条件下探究大气污染物SO2的性质,设计如下图实验装置。请回答:
(1)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为 ;C中反应的离子方程式为 。
(2)为了实现绿色环保的目标,制取SO2装置最好选择 。(A1或A2装置)
用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。请回答:
(3)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式为 。
(4)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol/L盐酸、2 mol/LHNO3、1 mol/LBaCl2溶液、l mol/LBa(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-、HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。 |
若出现白色浑浊,则溶液中存在SO32-或 SO42-。 |
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体 。 步骤3: |
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