(15分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称保险粉,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应来制取Na2S2O3。
图1 图2
(1)写出图1所示装置中三颈瓶中由反应制取Na2S2O3的化学方程式_ ___。
如将分液漏斗中的H2SO4改成浓盐酸,则三颈烧瓶内除Na2S2O3生成外,还有_____(填化学式)杂质生成。
(2)为测定所得保险粉样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数,可用标准碘溶液进行滴定,反应方程式为2Na2S2O3+I2===2NaI+Na2S4O6。
① 利用KIO3、KI和HCl可配制标准碘溶液。写出配制时所发生反应的离子方程式:___________________。
② 准确称取一定质量的Na2S2O3·5H2O样品于锥形瓶中,加水溶解,并滴加__ 作指示剂,用所配制的标准碘溶液滴定。滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外,还有_____。
③ 若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测量结果______(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)本实验对Na2S的纯度要求较高,利用图2所示的装置可将工业级的Na2S提纯。已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。提纯步骤依次为:
① 将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中,并加入一定质量的酒精和少量水;
② 按图2所示装配所需仪器,向冷凝管中通入冷却水,进 出(用字母“a”、“b”填空)水浴加热;
③ 待_____时,停止加热,将烧瓶取下;
④ ___________________________;
⑤ ________________________;
⑥ 将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S·9H2O晶体。
在①浓H2SO4②稀H2SO4③浓HNO3④稀盐酸⑤NaOH溶液⑥氨水 ⑦双氧水 ⑧氯气 ⑨铁粉 ⑩铜粉中选择最佳试剂,除去下列物质中所含有的少量杂质(括号内是杂质,填序号)。
(1)Fe2O3(SiO2)。(2)Na2CO3溶液(NaHCO3)。
(3)FeCl3溶液(FeCl2)。 (4)铁粉(铝粉)。
铅蓄电池是可充电型电池,它的正负极极板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO2PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
(1) 该蓄电池放电工作时的负极材料是,用其电解氯化钠溶液,当阳极上收集到11.2L氯气时(标况下),理论上负极板的质量增加g。
充电时,上图中A极应接直流电源的(填“正极”或“负极”)。充电时A极的电极反应式是;
(2) MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式 。现以铅蓄电池为电源电解,当蓄电池中有0.4mol H+被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为,MnO2的理论产量为 g。
A、B、C三种强电解质,它们在水中电离出的离子如下表所示:
阳离子 |
Na+、K+、Cu2+ |
阴离子 |
SO42-、OH- |
如图1所示装置中,甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,电极均为石墨电极。接通电源,经过一段时间后,测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题:
(1) M为直流电源的________极,b电极上发生的电极反应为_____________。
(2) 计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为________________。
(3) 写出乙烧杯中的总反应的离子方程式:______________________________。
(4) 要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态,需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量)。
(1)利用反应6NO2+8NH3 7N2+12 H2O可处理大气中的污染物NO2。当转移1.2 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是L。
已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)ΔH="-113.0" kJ·mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=kJ·mol-1。
(2)物质A~E都是中学化学中常见的物质,它们可发生如图所表示的反应:
在以上反应中(用序号填空):属于氧化还原反应的是;属于复分解反应的是。反应③的离子方程式为:
若以反应⑦设计一个原电池,则原电池的负极材料应为。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比C12、O2、C1O2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。
(1)干法制备高铁酸钾的主要反应为:
2FeSO4 + 6Na2O2= 2Na2FeO4 + 2Na2O + 2Na2SO4 + O2↑
①该反应中的氧化剂是,还原剂是,每生成lmolNa2FeO4转移mol电子。
②简要说明K2FeO4作为水处理剂时所起的作用。
(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种数粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、FeO42-、Cl-、H2O。
①写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:。
②每生成1mol FeO42- 转移mo1电子,若反应过程中转移了0.3mo1电子,则还原产物的物质的量为mo1。
③低温下,在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(K2FeO4),说明什么问题。