氯酸钾热分解是实验室制取氧气的一种方法,某探究小组查阅资料得知,氯酸钾在不同条件下分解结果如下:
实验 |
反应体系 |
第一放热峰温度(℃) |
第二放热峰温度(℃) |
l |
KC1O3 |
400(无气体放出) |
480(有少量气体放出) |
2 |
KC1O3+MnO2 |
350(有大量气体放出) |
|
已知实验1在480℃时反应方程式为KClO4KCl+2O2↑,请写出在400℃的化学反应方程式 (提示:反应中只有氯元素的化合价改变)。
该小组同学利用实验2来制取氧气时,在实验中发现生成的气体略带颜色、并有刺激性气味。
【提出问题】实验中生成的气体中除了氧气外还含有什么物质?
【查阅资料】1.二氧化氯常温下是黄色有强烈刺激性气味的气体
2.二氧化氯具有强氧化性,在溶液中能够把二价锰氧化成四价锰,使之形成不溶于水的二氧化锰(2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+12H++2Cl—),而氯气不能。
【提出假设】假设l:含有氯气;假设2:含有二氧化氯。
【设计实验】甲同学设计实验验证假设1成立。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
将产生的气体接触湿润的淀粉碘化钾试纸 |
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假设l正确 |
乙同学设计实验验证假设2成立。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
|
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假设2正确 |
【思考与交流】你同意他们的实验方案吗,理由是 。
(14分)MnO2是一种重要的催化剂。某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验,其流程如下:
(1)检验操作A所得的MnO2是否洗涤干净的方法是。
(2)第②步反应的离子反应方程式为。
(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、、、玻璃棒。
(4)上述流程中可用于循环使用的物质是(填化学式)。
(5)MnO2不仅可作催化剂还可作氧化剂,写出1个用二氧化锰作氧化剂的化学反应方程式。
(6)若粗MnO2样品的质量为24.28g,第①步反应后,经过滤得到18.35g MnO2,并收集到0.672 LCO2(标准状况下),则样品中所含的MnO质量为g。
(12分)硫的化合物在工业上有广泛的应用,因此研究硫的化合物制备有着重要的意义。某同学拟采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)来制取焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。
(1)装置I是用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫气体,该装置中反应的化学方程式为。如果想控制反应速度,下图中可选用的发生装置是(填写字母)。
(2)装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,要获得已析出的晶体可采取的分离方法是;某同学需要480 mL0.1mol/L焦亚硫酸钠溶液来研究其性质,配制时需称量焦亚硫酸钠的质量为;配制时除用到托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒等仪器外,还必须用到的玻璃仪器是。
(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为(填序号)。
(12分)硫的化合物在工业上有广泛的应用,因此研究硫的化合物制备有着重要的意义。某同学拟采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)来制取焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。
(1)装置I是用亚硫酸钠固体和浓硫酸制备二氧化硫气体,该装置中反应的化学方程式为 。如果想控制反应速度,下图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
(2)装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,要获得已析出的晶体可采取的分离方法是 ;某同学需要480 mL0.1mol/L焦亚硫酸钠溶液来研究其性质,配制时需称量焦亚硫酸钠的质量为 ;配制时除用到托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒等仪器外,还必须用到的玻璃仪器是 。
(3)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为 (填序号)。
(11分)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:
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若,则整个装置气密性良好。装置E的作用是。装置F中为溶液。
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择。
a.蒸馏水b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
(3)SO2气体还原Fe3+反应的产物是________________(填离子符号)。
(4)在上述装置中通入过量的SO2为了验证C中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取C中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第一份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:往第二份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是____,原因是_______________________________________。
(5)能表明I-的还原性弱于SO2的现象是__________________________,
写出有关离子方程式:
某氯化铁样品含有FeCl2杂质.现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:
(1)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有 、(填仪器名称).
(2)加入过量氨水生成沉淀的离子方程式为;
(3)若不用氯水,可用下列试剂中的代替(填序号)。
A.H2O2 B.碘水 C.NaClO
(4)步骤⑤中检验沉淀是否洗净的方法是。
(5)若坩埚质量为W1g,坩埚及灼烧后的固体总质量为W2g,样品中铁元素的质量分数为
(请把结果约到最简)。