某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置。
实验步骤及现象如下:
①检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N2后,将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸,反应剧烈,产生黄绿色气体。
③一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定量的N2,至装置中气体无色。
回答下列问题:
(1)装置B中的湿润的红色纸条褪色,证明A中反应有________(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离子方程式说明原因________________。
(2)装置C的作用是_________________________________________________________。
(3)甲同学认为O2是Na2O2被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为①_________________________________________________________________;
②______ __。
(4)实验证明,Na2O2能与干燥的HCl反应,完成并配平该化学方程式。
该反应________(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl2,理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________(要求答出要点)。
某校化学兴趣小组在学习了过氧化钠性质后,进一步研究其与SO2反应情况,查阅相关资料知:过氧化钠与CO2反应有气体生成,而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有同学认为:CO2、SO2虽然都是酸性氧化物,但SO2具有较强的还原性,CO2无还原性,反应原理应该不相同,并设计如下实验进行探究。
(1)[提出假设]向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设:
假设一:反应后固体中只有Na2SO3,证明SO2未被氧化;
假设二:反应后固体中只有Na2SO4,证明SO2完全被氧化;
假设三:反应后固体中_________________,证明。
(2)[定性研究]
为验证假设三是否成立,兴趣小组进行如下研究,请你完成下表中内容
实验步骤(不要求写出具体操作过程) |
预期的实验现象和结论 |
取反应后的固体放入试管中,…… |
(3)[定量研究]通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:
①装置D的作用是。
②实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g,装置D质量增加了m2g,装置E中收集到的气体为VL(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据进行判断
SO2被氧化的程度 |
V与m1或m2的关系 |
完全被氧化 |
V=0 |
部分被氧化 |
|
未被氧化 |
氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(加热仪器和夹持装置已略去)。
① 仪器A的名称是。
② 装置B中发生反应的离子方程式是。
③如果浓盐酸不能顺利滴下,可能的原因是
④装置Ⅳ中盛装的试剂是,其作用是。
(2)在CuCl2溶液转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。
已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq) +4Cl-(aq)CuCl42- (aq) +4H2O(l)
蓝色黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=。
②现欲使溶液由黄色变成蓝色,请写出两种可采用的方法
a.b.。
(3)由CuCl2溶液得到CuCl2·2H2O的过程中要加入盐酸的目的是
铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:回答下列问题:
①操作Ⅰ、Ⅱ的名称分别是____、____。
②写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式;
③煅烧如果不充分,产品中将有Fe2+存在,试设计实验检验产品中有无Fe2+。
(2)有些同学认为KMnO4溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。称取2.850g绿矾(FeSO4·7H2O)产品,溶解,在250mL容量瓶中定容;量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;用硫酸酸化的0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL。
①写出酸性KMnO4溶液与FeSO4溶液反应的离子方程式
②计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为[已知M(FeSO4·7H2O)=278g/mol]
③滴定达到终点时锥形瓶中溶液颜色变化为
④下列操作会导致样品中FeSO4·7H2O的质量分数的测定结果偏高的有_____________。
a.未干燥锥形瓶
b.盛装标准液的滴定管没有用标准液润洗
c.滴定终点时滴定管尖嘴中产生气泡
d.量取待测液,视线注视刻度时开始平视、结束俯视
某研究性学习小组对用酸化的硝酸银溶液检验I-存在的合理性产生了兴趣,同学们根据变量控制思想进行如下方案设计并进行了实验探究:
[提出假设]
假设1:生成的AgI不溶于水,不能被HNO3氧化。
假设2:HNO3有氧化性,能将I-氧化成I2。
[设计实验方案,验证假设]
(1)甲同学向KI溶液中滴加硝酸化的AgNO3溶液并振荡,有黄色沉淀生成。验证了假设1成立。请写出有关化学方程式。
(2)乙同学设计实验验证2,请帮他完成下表中内容。
实验步骤(不要求写具体操作过程) |
预期现象和结论 |
若溶液变蓝,假设2成立。 若溶液不变蓝,假设2不成立。 |
|
…… |
[结论与解释]
(3)甲同学验证了假设1成立,若乙同学验证了假设2成立,则丙同学由此得出的结论:硝酸酸化的AgNO3可以使I-沉淀,也能氧化I-。你同意丙同学的结论吗,并简述理由:。
[思考与交流]
(3)研究性学习小组同学还想研究Fe3+能否氧化I-的问题,请你用两种方案来进行实验验证:
方案一:
方案二:
假设验证成立,请写出主要离子方程式。
硫及其化合物有广泛的应用,对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
I.对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组,则第2组中物质M的化学式是。
第1组 |
第2组 |
第3组 |
S (单质) |
SO2、H2SO3、M、NaHSO3 |
SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4 |
Ⅱ.某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2气体还原Fe3+、Br2的反应。
(1)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是。
A.Na2SO3溶液与HNO3B.Na2SO3固体浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧D.铜与热的浓硫酸
(2)装置C的作用是除去多余的SO2,防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO2的 过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,常温下,溶液pH随n(SO32—):n(HSO3—)变化关系如下表
n(SO32—):n(HSO3—) |
91:9 |
1:1 |
9:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
当吸收液中n(SO32—):n(HSO3—) =10:1时,溶液中离子浓度关系正确的是。
A.c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—)
B.c(Na+)>c(HSO3—)>c(SO32—)>c(OH—)>c(H+)
C.c(Na+)>c(SO32—)>c(HSO3—)>c(OH—)>c(H+)
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中反应后的溶液分成三份,并设计了如下探究实验,请你评价并参与他们的探究过程(限选试剂:KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水)
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
方案① |
往第一份试液中加入KMnO4溶液溶液 |
紫红色褪去 |
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+ |
方案② |
往第二份试液中加入 |
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+ |
|
方案③ |
往第二份试液中加入 |
SO2与Fe3+反应生成了SO42— |
上述方案①得出的结论是否合理,原因。
如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论,请你将上面表格补充完整。
(4)装置B中能表明Br—的还原性弱于SO2的现象是。