化学兴趣小组同学运用类比学习的思想,探究过氧化钠与二氧化硫的反应。小组同学改进了下图所示的装置进行实验制取SO2的反应。充分反应,B中固体由淡黄色变为白色(Na2O2完全反应),将带火星的木条插入试管C中,木条复燃。试回答下列问题:
(1)请你完成装置改进的措施和理由:
①措施:在A、B之间加一个干燥管,作用_______________________________________。
②措施:为确保C中的实验现象发生,在B、C之间加一个装有_________________的洗气瓶,作用_______________________。
(2)某同学推断该白色固体为Na2SO3,则其化学反应方程式是__________________。
(3)任何的推论都要经过检验,请完成对白色固体成分的探究:
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、药匙、滴管、酒精灯、带单孔胶塞的导管、棉花、试管夹;3 mol·L-1HCl、6 mol·L-1HNO3、NaOH稀溶液、蒸馏水、1 mol·L-1 BaCl2溶液、澄清石灰水、品红溶液。
①提出合理假设:
假设1:白色固体为Na2SO3; 假设2: ;
假设3:白色固体为Na2SO3与Na2SO4的混合物。
②设计实验方案证明以上三种假设,并按下表格式写出实验操作步骤、预期现象与结论。
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:取少量白色固体于试管,加入 ,塞上单孔胶塞,将生成的气体通入 。 |
若 ,说明白色固体含有Na2SO3,则 成立,若无该现象, 则 成立。 |
步骤2:在步骤1反应后的溶液加入 。 |
若 ,则说明白色固体含Na2SO4。 结合步骤1的结论,则 成立,若无该现象,则 则 成立。 |
实验室用密度为1.84g/cm3,溶质的质量分数为98%的硫酸,配制200mL物质的量浓度为0.46mol/L的硫酸。
(1)应量取98%的硫酸的体积为 ______mL. 该试验中两次用到玻璃棒,其作用分别是______________,________________。
(2)使用容量瓶前必须进行的第一步操作是_____________________。
(3)(2分)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量②计算③溶解④摇匀⑤转移⑥洗涤⑦定容⑧冷却
其正确的操作顺序为___________________________________。
(10分)某化学课外小组为测定空气中CO2的含量,进行了如下实验:
①配制0.1000 mol/L 和0.01000 mol/L的标准盐酸。
②将2~3滴酚酞加入未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00 mL中,并用0.1000 mol/L的标准盐酸进行滴定,结果用去盐酸19.60 mL。
③用测定的Ba(OH)2溶液吸收定量空气中的CO2。取Ba(OH)2溶液10.00 mL,放入100 mL容量瓶里加水至刻度线,取出稀释后的溶液放入密闭容器内,并通入10 L标准状况下的空气,振荡,这时生成沉淀。
④过滤上述所得浊液。
⑤取滤液20.00 mL,用0.01000 mol/L的盐酸滴定,用去盐酸34.80 mL。
请回答下列问题:
(1)配制标准盐酸时,需用下列哪些仪器?。
A.托盘天平 | B.容量瓶 | C.酸式滴定管 | D.量筒 E.烧杯 F.胶头滴管 G.玻璃棒 |
(2)②操作中到达滴定终点时的现象是。
(3)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是________。
(4)此空气样品中含CO2的体积分数为________。
(5)本实验中,若第一次滴定时使用的酸式滴定管未经处理,即注入第二种标准盐酸,并进行第二次滴定,使测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
( 14分)为了探究浓度对硫酸氧化性的影响,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]称取无锈铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,请选择下列试剂,设计简单的实验方案(简述操作过程、现象和结论)
。
供选用试剂:a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
(2)乙同学为了测定气体Y中SO2的含量,设计如下三种方案:
方案I.取672mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g。
方案II.向VmL c mol·L-1酸性高猛酸钾溶液中缓慢通入Y气体aL(标准状况),溶液恰好完全褪色。
方案III,取VL(标准状况)气体Y缓慢通入足量的氢氧化钡溶液中,充分反应后,过滤、洗涤、烘干,称得固体质量为mg。
①其中不合理的方案是,理由是。
②选择合理方案的数据计算气体Y中SO2的体积分数
(用含未知数的代数式表示)。
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持装置已省略)。
(3)装置A中试剂的作用是。
(4)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象:。
(5)有同学根据“F干燥管无水硫酸铜是否变蓝色”确认Y气体中是否有氢气,你认为是否可靠?(填“可靠”或“不可靠”),简述理由:
。
(5分)有一包白色固体,可能含有CaCO3、Na2SO4、KNO3、CuSO4、BaCl2五种物质中的一种或几种。现进行如下实验:
⑴取少量固体粉末加到足量水中,得到白色沉淀,上层为无色清液。
⑵继续往其中加入足量稀硝酸,白色沉淀完全消失,并有气泡产生。
⑶取少量(2)中的溶液滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,沉淀不溶。
根据上述实验现象判断:该白色固体中一定含有,一定不含有,可能含有。
用18.4mol/L的浓硫酸配制lmol/L稀硫酸100mL,其操作有以下各步:
①用量筒量取若干mL浓硫酸
②洗涤烧杯和玻璃棒2-3次,将洗涤液转入容量瓶中
③将稀释、冷却后的硫酸倒入100 mL容量瓶中
④将浓硫酸倒入盛有水的烧杯中稀释、冷却
⑤加水至液面接近刻度线1~2cm处,定容,摇匀
完成下列填空:
⑴第①步操作中应用量筒量取mL浓硫酸;应选择mL量筒(填5、10或50)
⑵本实验用到的基本仪器已有烧杯、量筒、玻璃棒,还缺少的仪器是、、
。(可以不填写满)
⑶正确的操作顺序是(用序号填写)。
⑷定容时,如果俯视刻度线,配制的硫酸浓度将偏 (填大或小)。