工业尾气中氮氧化物通常采用氨催化吸收法,其原理是NH3与NOx在催化剂作用下反应生成无毒的物质。某校活动小组同学采用以下装置和步骤模拟工业上氮氧化物的处理过程。
I.探究制取NH3的方法
(1)在上述装置中,H能快速、简便制取NH3,装置中需要添加的反应试剂为 。
(2)为探究更好的实验效果,活动小组同学采用上述C装置来制取氨气,在控制实验条件相同的情况下,获得下表中实验数据。
| 试剂组合序号 |
固体试剂 |
NH3体积(mL) |
|
| a |
6.0 g Ca(OH)2(过量) |
5.4 g NH4Cl |
1344 |
| b |
5.4g (NH4)2SO4 |
1364 |
|
| c |
6.0 g NaOH(过量) |
5.4 g NH4Cl |
1568 |
| d |
5.4g (NH4)2SO4 |
1559 |
|
| e |
6.0 g CaO(过量) |
5.4 g NH4Cl |
1753 |
| f |
5.4 g (NH4)2SO4 |
1792 |
分析表中数据,你认为哪种方案制取氨气的效果最好 (填序号),从该方案选择的原料分析制气效果好的可能原因是 。
II.模拟尾气处理
活动小组同学选用上述部分装置,按下列顺序连接成模拟尾气处理装置进行实验。
(1)请从上述装置中选择你认为合理的进行补充(所选装置不能重复)。
(2)A中反应的离子方程式为 。
(3)D装置的作用有:使气体混合均匀、调节气流速度、 。
(4)D装置中的液体还可换成 (填序号)。
a.H2O b.CCl4 c.浓H2SO4 d.CuSO4溶液
(5)该小组同学所设计的模拟尾气处理装置中还存在一处明显的缺陷是 。
(16分) Na2S2O3可用作照相的定影剂等。已知Na2S2O3的某些性质如下:
(1)S2O32-能被I2氧化为S4O62-;
(2)酸性条件下S2O32-迅速分解为S和SO2
Ⅰ.市售Na2S2O3中常含有SO42-, 请完成以下方案,检验其中含有的SO42-:
| 实验步骤 |
预期现象或结论 |
| 步骤1:取少量固体样品溶于无氧蒸馏水中 |
固体完全溶解得无色澄清溶液 |
| 步骤2: |
|
| 步骤3: |
Ⅱ.利用K2Cr2O7标准溶液可以定量测定市售硫代硫酸钠试剂的纯度,步骤为:
① 溶液配制:称取1.0gNa2S2O3试样,用新煮沸并冷却的蒸馏水溶解,最终定容至100mL。
② 滴定:取10.00mL0.01mol·L-1K2Cr2O7标准溶液,加硫酸酸化,再加过量KI溶液。
③往步骤②所得溶液加入某指示剂,用Na2S2O3滴定至终点(2S2O32- +I2=S4O62- +2I-),记录Na2S2O3溶液用量,平行滴定3次。
(1)步骤①中必须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、和。
(2)完成并配平步骤②中的离子反应:Cr2O72-+ ( )+I- ="=" I2 +Cr3++H2O
(3)步骤③中,指示剂最好选用,该滴定应在接近中性的溶液中进行而不在强酸性溶液进行的原因是。
(4)若3次滴定Na2S2O3溶液的平均用量为12.00mL,则样品的纯度为(Na2S2O3的摩尔质量为158g·mol-1)。
(16分)硅孔雀石是一种含铜矿石,含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O,同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。以其为原料制取硫酸铜的工艺流程如图:
(1)完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O反应的化学方程式:
CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4 +_______+H2O;双氧水的作用是____。
(2)步骤②调节溶液pH,可以选用的试剂是______。
| A.CuO | B.Fe2O3 | C.Al2O3 | D.Cu(OH)2 |
(3)有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
| 氢氧化物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3[来 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
| 开始沉淀的pH |
3.3 |
1.5 |
6.5 |
4.2 |
| 沉淀完全的pH |
5.2 |
3.7 |
9.7 |
6.7 |
步骤②中,调节pH=4时,所得滤渣B的成分的化学式为,滤液B中除Cu2+外, 还含有的金属阳离子是。
(4)将滤液B通过、,过滤等操作可得到硫酸铜晶体。
测定硫酸铜晶体结晶水的含量时,应将其放入______中灼烧。加热失水后,若在空气中冷却称量,测定结果_____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
某小组以醋酸为例探究弱酸的性质。
(1)实验一:探究酸的强弱对酸与镁条反应速率的影响。
①设计实验方案如下表,表中c =________mol·L-1。
| 编号 |
酸的种类 |
酸的浓度/mol·L-1 |
酸的体积/mL |
镁条质量/g |
| 1 |
醋酸 |
1.0 |
10 |
2.0 |
| 2 |
盐酸 |
c |
10 |
2.0 |
②实验步骤:a)检查装置(如图)的气密性后,添加药品;
b)反应开始后,________;
c)将所记录的数据转化为曲线图(下图).
③写出0~5min醋酸、盐酸与镁条反应的反应速率变化规律:________。
(2)实验二:现有一瓶醋酸溶液,常温下测定其中醋酸的电离程度(已电离的电解质分子数占原来总分子数的百分比)。设计实验方案,将待测物理量和对应的测定方法填写在下表中。
| 待测物理量 |
测定方法 |
| ①__________ |
量取25.00ml醋酸溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将0.1000mol·L-1 NaOH标准溶液装入________,滴定至终点,记录数据.重复滴定2次. |
| ②__________ |
__________ |
氯化法是合成硫酰氯(SO2Cl2)的常用方法,实验室合成硫酰氯(SO2Cl2)的反应和实验装置如下:SO2(g)+Cl2(g)
SO2Cl2(l) △H=-97.3kJ/mol。
有关信息如下:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气,长期放置也会发生分解。回答下列问题:
(1)装置甲中仪器A的名称为______,甲中活性炭的作用是________,B的作用为;
(2)装置丁中发生反应的离子方程式为;
(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯与另外一种物质,该反应的化学方程式为,分离产物的方法是(填字母);
| A.重结晶 | B.过滤 | C.蒸馏 | D.萃取 |
(4)装置丙的作用为,若缺少装置乙,氯气和二氧化硫可能发生反应的化学方程式为;
(5)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有(填序号)。
①先通冷凝水,再通气 ②控制气流速率,宜慢不宜快
③若三颈烧瓶发烫,可适当降温 ④加热三颈烧瓶
冰晶石是一种矿物,主要成分为六氟合铝酸钠(Na3AlF6),微溶于水,熔融的冰晶石能溶解氧化铝,在电解铝工业作助熔剂,制造乳白色玻璃和搪瓷的遮光剂。工业上生产Na3AlF6的主要流程如下:
试结合生产流程回答下列问题:
(1)浸取后的“残渣”中一定含有的成分是________,硫酸铝与NaF(aq)反应的离子方程式为____;
(2)为提高NaF的浸出率,煅烧后的固体在浸取前应采取的措施为,为得到纯净的Na3AlF6产品,操作a包括的主要操作步骤为→→;
(3)在按化学计量加入硫酸铝溶液前,需先用硫酸将NaF(aq)的pH下调至5左右,请解释其原因是;
(4)78kg含CaF280%的氟石(杂质不含氟元素)理论上可生产Na3AlF6______kg(设生产过程中的每一步含氟物质均完全转化);
(5)碳酸化法也是工业制取Na3AlF6的一种方法:在偏铝酸钠及氟化钠溶液中,通入足量二氧化碳即可,请写出该反应的化学方程式_____________。