氧化还原滴定法是科研和生产中测定溶液中物质浓度的常用方法。
⑴莫尔法是一种沉淀滴定法,以K2CrO4为指示剂,用标准硝酸银滴定待测液,进而测定溶液中Cl-的浓度 [Ksp(AgCl) =1.56×10-10,Ksp(Ag2CrO4)=1.10×10-12,Ag2CrO4为砖红色]
①滴定终点的现象是_________________;
②硝酸银标准液应装在 式滴定管中滴定。
③已知该滴定适宜的酸度范围是pH 6.5~10.5,但当溶液中有铵盐存在,c(NH4+)<0.05mol/L时,应将溶液的pH控制在6.5~7.2。下列有关说法你认为合理的有__________。
a.若溶液pH<6.5,则Cr2O72—+H2O
2CrO42—+2H+平衡左移,导致Ag2CrO4沉淀过迟,影响实验结果
b.若溶液中有铵盐存在时,当pH>7.2,则有可能因为生成[Ag(NH3)2]+,影响实验结果
c.滴定时应剧烈摇动,以使被AgCl沉淀吸附的Cl- 及时释放出来,防止滴定终点提前
⑵氧化还原滴定是水环境监测常用的方法,可用于测定废水中的化学耗氧量(单位:mg/L——每升水样中还原性物质被氧化需O2的质量)。某废水样100.00mL,用硫酸酸化后,加入0.01667mol/L的K2Cr2O7溶液25.00mL,使水样中的还原性物质在一定条件下完全被氧化。然后用0.1000mol/L的FeSO4标准溶液滴定剩余的Cr2O72-,实验数据记录如下:
实验数据实验序号 |
FeSO4溶液体积读数/mL |
|
| 滴定前 |
滴定后 |
|
| 第一次 |
0.10 |
16.20 |
| 第二次 |
0.30 |
15.31 |
| 第三次 |
0.20 |
15.19 |
①完成离子方程式的配平:
___Cr2O72-+___Fe2++____ _______ ____Cr3++____Fe3++____H2O
②计算废水样的化学耗氧量。 (写出计算过程,结果精确到小数点后一位。)
根据Mg与CO2的反应推测,Na也能在CO2中燃烧,且固体产物可能为C、Na2O和Na2CO3中的两种或三种。某兴趣小组用如下装置开展两个阶段的实验探究。
【实验I】引发CO2与Na反应。操作步骤为:
①按图连接装置,检验装置气密性,并往各装置中加入试剂;
②打开装置a上活塞一段时间;
③点燃d处酒精灯,使CO2与Na充分反应。停止加热,继续通气体使双通管冷却。
回答下列问题:
(1)装置a中用到的玻璃仪器有试管和;
(2)装置b中装入的试剂是 ;
(3)装置c的作用是 ;
(4)步骤②中,当观察到 时,才能进入步骤③。
【实验Ⅱ】探究反应产物及反应机理。取反应后双通管中固体物质29.2 g进行如下实验:
①仔细观察固体,发现有黑色颗粒;
②将固体溶于足量的水并过滤、洗涤,得到1.8 g滤渣(干燥);
③将滤液加水稀释配成250 mL的溶液;
④取少量③的溶液,先加足量BaCl2溶液,观察到白色沉淀,所得固体质量为3.94g;再加几滴酚酞试液,溶液变红;
⑤取25.00 mL③的溶液,滴加甲基橙作为指示剂,用3.0 mol·L-1盐酸滴定,消耗盐酸体积为20.00 mL。
回答下列问题:
(5)如何判断⑤中的滴定终点
(6)反应后装置d中的固体物质为 ;通过计算分析:29.2 g残留固体中,各组分的质量各是多少?
某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:
FeCl3溶液含有淀粉的碘水 NaOH溶液
A B C
(1)在配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在中,再加水稀释,这样操作的目的是。
(2)装置C的作用是。
(3)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有(填序号)。
| A.蒸发皿 |
| B.石棉网 |
| C.漏斗 |
| D.烧杯 |
E.玻璃棒
F.坩埚
(4)根据以上现象,该小组同学认为SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式;
②请设计实验方案检验有Fe2+生成;
③该小组同学向C烧杯反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42—。该做法(填“合理”或“不合理”),理由是。
(5)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是。
某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。
Ⅰ、探究大气污染物SO2的性质
(1)为了实现绿色环保的目标,能否用上图A2代替A1装置(填“能”或“否”)。
(2)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,D中反应的化学方程式
为。
Ⅱ、探究铜片与浓H2SO4反应的产物
实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知:此黑色固体可
能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:
(3)步骤Ⅱ 中检验滤渣洗涤干净的实验方法是____________________________。
(4)黑色固体的成分是________________。
Ⅲ、尾气处理
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。
(5)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程为。
固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO3)2、NO2、O2乙:MgO、NO2、O2丙:Mg3N2、O2丁:MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是____________。
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):
(2)实验过程
①取器连接后,放人固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明________
② 称取Mg(NO3)2固体3 . 79 g置于A中,加热前通人N2以驱尽装置内的空气,其目的是________;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先________然后固定在管中固体部位下加热。
③ 观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
④ 待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g
⑤ 取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
① 根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想_______是正确的。
② 根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:_____________________(填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是_____________________。
③ 小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究。
亚硝酸钠(NaNO2)暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠,在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用,也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒,所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知:①NO+NO2+2OH—==2NO2—+H2O②气体液化的温度:NO2:21℃,NO:-152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(按左→右连接):A、C、、、。
(2)反应前应打开弹簧夹,先通人一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是。
(3)在关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴人70%硫酸后,A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是。
②装置E的作用是。
(4)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为。如果没有装置C,对实验结论造成的影响是。
(5)通过上述实骏探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是。