某实验小组对普通锌锰废干电池内的黑色固体进行探究,设计如下方案:
己知:I、普通锌锰电池的黑色物质主要成分为MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物质。
II、氢氧化锌为白色粉末,不溶于水,溶于酸、强碱溶液和氨水。
请回答以下问题:
(1)②操作的名称是___________。
(2)某同学猜想溶液A的成分含有NH4Cl和ZnCl2,请你设计一个实验方案,验证其猜想正确,要求在答题卡上按下表格式写出实验操作、预期现象和结论。
限选试剂:蒸馏水、2moL·L-1 HCI 、2 moL·L-1 HNO3 、2 moL·L-1 NH3·H2O、6 moL·L-1 NaOH、0.1 moL·L-1 KSCN、0.1 moL·L-1 BaCl2、0.1 moL·L-1 AgNO3、紫色石蕊试液、红色石蕊试纸
实验操作 |
预期现象 |
结论 |
步骤1:各取少量溶液A分装a、b、c三支试管,往a试管,__ __________________________ |
有白色沉淀产生 |
说明溶液A含有Cl- |
步骤2:往b试管,__________ __________________________ |
______________________ |
_______________________ |
步骤3:往c试管,__________ __________________________ |
先产生_______________, 后____________________ |
说明溶液A含有Zn2+ |
(3)取少量固体c放入试管,滴加入双氧水,观察到有气体产生,写出该反应的化学方程式:_______________。
(4)为测定废干电池中二氧化锰的质量分数,进行下面实验:准确称取ag废千电池固体,溶于稀硫酸,加入碘化钾溶液,充分反应后,用bmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定,用淀粉作指示剂,滴定至终点,重复实验,平均消耗硫代硫酸钠标准溶液的体积为vmL,则废电池中二氧化锰的质量分数的计算表达式为:________________________________。
(滴定有关反应:MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)
某校一研究性学习小组对胆矾晶体受热分解进行讨论。
Ⅰ.他们查阅资料得知:将胆矾晶体置于烘箱中加热时,在79~134℃,晶体失重14.4%;134~250℃,又失重14.4%;250~300℃,再失重7.2%。之后加热至620℃,质量维持不变。小组经过计算得出,胆矾在300~620℃的固体残留物为无水硫酸铜,134℃时的固体残留物的化学式为。
Ⅱ.小组对无水硫酸铜继续升温加热的可能变化进行猜想。他们提出了产物的以下几种猜想:
①.CuO、SO3;。
②.CuO、SO2和O2;
③.CuO、SO3和SO2;
④.CuO、SO3、SO2和O2
小组经过激烈讨论,认为猜想③不用实验就可排除,他们的理由是
查阅资料:①SO3为无色晶体,熔点16.6℃,沸点44.8℃。
②SO2,熔点:-72.4℃,沸点:-10℃;SO2通入BaCl2溶液中,无明显现象。
Ⅲ.实验探究:
小组按下图所示安装好实验装置。
(1)安装好装置后,未装药品前必须进行的操作是。
D装置的作用是。
(2)按图示装好药品后,用酒精喷灯对着硬质试管加热。一会儿后,B中溶液产生白色浑浊,C中溶液逐渐褪色。
Ⅳ.实验结果分析:
(1)小组同学大多认为无水硫酸铜热分解产物应该为猜想④。但有一个同学提出质疑,他认为B中溶液产生白色浑浊并不一定能确定产物中含有SO3。他的依据涉及的化学方程式是。于是,小组同学经讨论决定,再增加一个装置E,你认为该装置应加在(填装置字母)之间。增加装置后,小组重新实验,证明了产物中确实存在SO3。你认为他们根据什么现象得到这一结论?。
(2)小组在完成无水硫酸铜热分解的化学方程式时遇到了困难。他们发现该化学方程式为不定方程式,存在无数种配平情况,经过慎密地分析,他们认为只要能确定某些物质的计量数之比,即可确定该化学方程式。如已知SO2与SO3的计量数之比,就能确定该化学方程式。若设SO2与SO3的计量数之比为x,请写出配平后的化学方程式。
实验室利用如图装置进行中和热的测定。
回答下列问题:①如图装置中,为了酸碱能更充分地反应,应该增加一个(填玻璃仪器名称);大烧杯上没有盖上硬纸板,测得的中和热数值将会(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②在操作正确的前提下提高中和热测定的准确性的关键是( 填代号)
A.进行实验时的气温 B.装置的保温隔热效果 C.实验所用酸碱溶液的体积
③如果用0.5mol/L的盐酸和氢氧化钠固体进行实验,则实验中所测出的“中和热”的数值将(填“偏大”、“偏小”、“不变”);原因是。
氨、氯气和溴是中学化学实验中的常见试剂:
(1)实验室利用反应:2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O中反应物CuO和生成物H2O的质量可以测定铜的近似相对原子质量,实验装置(加热及夹持装置未画出)如下。实验开始时,应先点燃(填‘‘A”‘‘B”)处酒精灯;c中碱石灰的作用为。
上述装置设计尚存在缺陷,应在(填上述仪器字母序号)之间再加一个装置,请画出该装置(注明所需试剂)。
(2)实验室用Cl2从盐湖苦卤(富含K+、Ca2+、Mg2+、Br-、SO、Cl-等)中提取较纯净的氯化钾晶体及液溴,流程如下:
①步骤I中液体静置分层后,从分液漏斗中分离出无色溶液A的具体操作过程为。
②加入试剂x的目的是;步骤Ⅳ中试剂y的化学式为;
③步骤v中蒸发溶液D时需要的仪器除酒精灯、三脚架外还需。
(3)Br2和FeCl3的稀溶液均呈黄色。将少量稀溴水滴入稀FeCl2溶液得黄色溶液,某同学设计实验验证二者混合能否发生反应:取少量混合溶液,加入淀粉碘化钾溶液,振荡溶液变蓝色,则二者未发生化学反应。该实验设计不正确,错误在于____。设计合理实验检验溴水和FeCl2溶液是否发生化学反应(简要说明实验步骤、现象和结论)。
(18分)硫代硫酸钠在工业生产中用途非常广泛。
(1)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂。实验室需用480mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外,还需__________________。
(2)Na2S2O3可以用作氰化物的解毒剂,工业上常用硫化碱法制备Na2S2O3,反应原理为:
2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2,某研究小组在实验室模拟该工业原理制备Na2S2O3,部分实验装置如下:
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,则B中试剂是________________,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液________________________。
②实验结束时,测得装置C中的溶液含有两种溶质,其中一种为NaOH,则实验过程中该装置内发生反应的化学方程式是_________________________;若两种溶质的物质的量相等,则该溶液所含离子浓度的大小顺序为__________________________________。
③假设本实验所用的Na2CO3含少量NaC1、NaOH,设计实验方案进行检验。请完成下表。
已知:室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2。
限选试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaC12溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计,烧杯、试管、胶头滴管。
废旧硬质合金刀具中含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁,利用电解法回收WC和制备CoxOy,的工艺流程简图如下:
(1)电解时废旧刀具作阳极,不锈钢作阴极,盐酸的作用是______。
(2)通人氨气的目的是调节溶液的pH,除去铁元素。由表中的数据可知,理论上可选择pH最大范围是____________。
(3)实验测得NH4HCO3溶液显碱性,制备CoCO3时,选用的加料方式是_______(填代号),原因是_______。
a.将滤液与NH4HCO3溶液同时加入到反应容器中
b.将滤液缓慢加入到盛有NH4HCO3溶液的反应容器中
c.将NH4HCO3溶液缓慢加入到盛有滤液的反应容器中
写出生成CoCO3的离子方程式______________________________________。
(4)实验中获得的若洗涤不充分,在焙烧时会产生污染性气体,该污染性气体的成分为_______________(填化学式)。
(5)实验室用下列装置制取,并测定其化学式。
①装置A制得的中含有少量Cl2,则装置B中所盛放的试剂为______(填代号)。
a.NaHCO3溶液 b.NaOH溶液 c.KMnO4溶液 d.饱和NaCI溶液
②在CoCO3完全转化为后,若称得E管增重4.40g,D管内残留物质的质量是8.30g,则生成物
的化学式为____________。
③若缺少装置F,则导致的值______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。