Ⅰ、某化学研究性学习小组为探究元素性质的变化规律,设计了如下实验:
(1)甲同学欲比较N、C、Si的非金属性强弱,设计了图1所示的实验装置,其设计的依据是 ;但该装置存在缺陷,请指出 。
(2)乙同学设计了如图2装置验证元素性质递变规律。A、B、C处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润的红纸。乙同学可能观察到的现象A. ;B. ;C. 。从环保角度考虑,该装置有明显不足,请指出提出改进建议 。
Ⅱ、另一化学研究性学习小组在实验室条件下用以硫酸铜溶液为电解液,用电解的方法实现了粗铜的提纯,并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质(与酸不反应)。
步骤一:电解精制:
电解时,粗铜应与电源的 极相连。阴极上的电极反应式为 。
步骤二:电解完成后,该小组同学按以下流程对电解液进行处理:
(1)阳极泥的综合利用:稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液,请写出该步反应的离子方程式:
。
残渣含有极少量的黄金,如何回收金,他们查阅了有关资料,了解到了一些有关金的信息:
序号 |
反应 |
平衡常数 |
1 |
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2 |
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![]() |
请根据以上信息简要解释溶解阳极泥能够溶于王水的原因
。
(2)滤液含量的测定:以下是该小组探究滤液的一个实验流程。
则滤液中
的浓度为
,
的浓度为
。
由于亚硝酸钠外观很像氯化钠而误作食盐使用引起中毒。某化学课外兴趣小组决定开展研究,寻求可行的方法,以鉴定某氯化钠样品中是否含有亚硝酸钠。为了解决这一问题,该小组查阅了大量的资料,对亚硝酸钠的相关信息归纳如下表:
亚硝酸钠 |
化学式为NaNO2,是亚硝酸(HNO2)的钠盐 |
物理 性质 |
白色至淡黄色粒状结晶或粉末,无味,易潮解,有毒,易溶于水,微溶于醇及乙醚,水溶液呈碱性,pH值约为9。密度:2.17g/cm3;熔点:271℃;沸点320℃(分解)。 |
化学 性质 |
氧化性:在酸性备件下能氧化KI,得到碘单质,自身被还原为NO气体 |
还原性:在酸性条件下能将KMnO4还原为Mn2+,自身被氧化为NO3- |
|
用途 |
抗氧化剂,防锈剂 |
某小组同学设计的方案如下:取少量固体,配成溶液。往溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液,观察溶液是否褪色。如果溶液紫色褪去,说明该氯化钠样品中含有亚硝酸钠。
(1)写出上述设计方案的反应原理: 。(用离子方程式表示)
(2)亚硝酸钠溶液呈碱性的原因: 。(用化学方程式表示)
(3)该小组同学认为他们的方案还可测定样品中亚硝酸钠的含量。具体操作步骤如下:
a.称取一定量的样品,用25mL水溶解并置于锥形瓶中:
b.取酸性KMnO4溶液(过量)倒入锥形瓶中,振荡;
c.用草酸钠(Na2C2O4)溶液滴定过量的KMnO4;
d.重复上述操作。
①若每次实验时用到0.2000mol/L的酸性KMnO4溶液25.00mL,为减小试验误差,从中学角度看,量取酸性KMnO4溶液适宜使用的仪器是 。
②三次实验数据如下
实验次序 |
样品质量(g) |
滴定管中草酸钠溶液(浓度0.2500mol/L) |
|
滴定前滴定管读数(mL) |
滴定后滴定管读数(mL) |
||
1 |
5.0 |
0.00 |
12.78 |
2 |
5.0 |
1.50 |
14.32 |
3 |
5.0 |
1.25 |
15.05 |
己知:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
计算该样品中NaNO2的质量分数___(假设该样品中只含有NaC1和NaNO2)。
(4)根据上述信息和你所学过的化学知识,还可以设计其他实验方案以检验氯化钠样品中是否含有亚硝酸钠。试写出一种你所设计的方案(所用药品自行选择;简要写出实验操作、现象与结论、原理解释)
实验操作 |
现象与结论 |
原理解释(用离子方程式表示) |
某化学小组用下列装置抽取收集纯净的氯气,并研究其性质。请回答下列问题。
(1)装置甲中仪器A的名称是___________,甲装置中发生反应的化学方程式为_________。
(2)制备反应会因盐酸浓度下降而停止,为测定反应残余液中盐酸的浓度,探究小组同学提出下列实验方案:
I方案:与足量AgNO3溶液反应,称量生成的AgCl质量。
Ⅱ方案:采用酸碱中和滴定法测定。
Ⅲ方案:与已知量CaCO3(过量)反应,称量剩余的CaCO3质量。
继而进行下列判断和实验:
①判定I方案不可行,理由是__________________;
②进行Ⅱ方案实验:准确量取残余清液稀释一定倍数后作为试样。
a.量取试样20.00mL,用0.1000mol•L-1 NaOH标准溶液滴定,消耗22.00mL,该次滴定测得试样中盐酸浓度为_______________;
b.平行滴定后获得实验结果
③判断Ⅲ方案的实验结果___________(填“偏大”、“偏小”或“准确”)。[已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9、Ksp(MnCO3)=2.3×10-11]
(3)装置乙中浓硫酸的作用是_________________________________________________,装置丙的试剂最好是___________________________________。
(4)某同学认为上述方案缺少尾气吸收装置,请在下面的方框中画出该装置并注明试剂。
(5)将制取的氯气通入下图所示装置中,B装置溶液中具有氧化性的含氯离子是_______;如何证明C装置中FeCl2溶液与Cl2发生了反应?_________________________(只回答需要的试剂和现象)。
高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:
(1)制备MnSO4溶液:在烧瓶中(装置见图)加入一定量MnO2和水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,反应3h。停止通入SO2,继续反应片刻,过滤.
①写出左边集气瓶的作用。
②石灰乳的作用是:(用化学方程式表示)
③写出MnO2和H2SO3反应的离子反应方程式。
④反应过程中,为使SO2尽可能转化完全,在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下,可采取的合理措施有(选择选项填空)。
a.缓慢通入混合气体 b.快速通入混合气体
c.控制适当的温度d.高温加热
(2)制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。请补充由(1)时制得的MnSO4制备高纯MnCO3的操作步骤【实验中可选用的试剂: Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH】。
①边搅拌边加入Na2CO3,并控制溶液pH<7.7;
②;
③检验SO42-是否被洗涤干净。洗涤时(填“是”或“否”)必须加盐酸酸化;
④用少量洗涤;
⑤低于100℃干燥。
某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如下图所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的是______(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式:______________
(3)与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂 |
B.Ⅳ比Ⅲ安全 |
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便 |
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行 |
(4)Ⅲ中加热碳酸氢钠时,澄清石灰水会变浑,石灰水变浑反应的离子方程式
(5)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入物固体最好是________(填化学式)
某学习小组用如图所示装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中的试剂为
(2)B中发生反应的化学方程式为
(3)若实验用铝镁合金的质量为ag,测得 氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体的质量为cg,则铝的质量分数为,铝的相对原子质量为____________。
(4)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将________(填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)