ClO2在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用图1所示装置模拟工业制取并收集ClO2。
(1)A装置电动搅拌棒的作用是 。A装置必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、 。
(2)B装置必须放在冰水浴中,其原因是 。
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知(1)NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2,温度高于60℃时NaClO2分解生成NaClO3和NaCl;(2)NaClO2的溶解度曲线如图2所示,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:
①减压,55℃蒸发结晶;② ;③ ;④低于60℃干燥;得到成品。
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入指示剂,用cmol·L-1 Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知2 Na2S2O3+ I2=Na2S4O6+ 2NaI)。
①配制100 mL c mol·L-1 Na2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有: 。
②滴定过程中进行三次平行测定的原因是 。
③若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 。(填“偏高”、“偏低”或“不变” )
某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的气体主要是NO而设计了下列实验,装置如图所示(加热装置和固定装置均已略去)。图中K为止水夹(处于关闭状态),F是一半空的注射器。
请回答有关问题:
(1)设计装置A的目的是;为达到此目的,应进行的操作是。
(2)在完成(1)中的“操作”后,将装置B中铜丝插入稀硝酸,并微热之,观察到装置B中的现象是;B中反应的离子方程式为:。
(3)装置E和F的作用是;为实现此作用,其操作方法是。
(4)装置D的作用是。
(15分)某研究小组为了探究SO2的实验室制法和有关化学性质,设计了如下的实验。
实验I:
(1)实验基本操作分析:
①多孔隔板与活塞相配合,能起到的作用是_____________________________________.
②该实验制H2时需用浓硫酸配制480mL 3 mol/L的稀硫酸,配制中所需的玻璃仪器有250 mL烧杯、l 00mL量筒、玻璃棒、胶头滴管等,还需_______________________.
③该实验过程中H2所起的作用是_____________________________.
(2)实验时先打开活塞,让装置A内试剂反应一段时间后,关闭活塞,再往装置B中滴入适量浓硫酸反应片刻后,甲、乙两学生分别取装置D中少量溶液,甲学生往其中加入酸性KMnO4溶液,观察到酸性KMn O4溶液紫红色褪去;乙学生往其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。根据各自实验现象甲、乙学生得出SO2被Fe3+氧化。
①试判断甲、乙学生的结论是否严谨________________(填写选项)。
A.甲学生严谨B.乙学生严谨 C.甲、乙学生都不严谨
②写出SO2被Fe3+氧化的离子反应方程式_____________________________________.
实验II:
(3)该研究小组为测定SO2催化氧化为SO3的转化率,又设计了如下实验:已知SO3熔点为16.8℃,且忽略空气中CO2的影响).
①当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通入氧气,其目的是:____________________.
②实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是_______________(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(15分)某工业废料钡泥中主要含有BaCO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等,某实验小组模拟工业过程利用钡泥制取BaCO3和Ba(NO3)2晶体(不含结晶水),其实验流程如下:
已知:
①Fe3+和Fe2+以氢氧化物形式沉淀完全时,溶液的pH分虽为3.2和9.7;
②Ba(NO3)2晶体的分解温度:592℃; Ba(NO3)2的溶解度在高温时较大,低温时较小;
③
,
.
(1)酸溶时,BaCO3发生反应的离子反应方程式为___________________________________
(2)酸溶后,滤液1除了Ba2+外,还存在的阳离子是____________________等(填写离子符号)。
(3)加入X的目的是_______________________________________________。
(4)若在操作II中加入Na2CO3来制取BaCO3,经检验所得BaCO3中含有少量BaSO4而不纯,提纯的方法是:将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中,充分搅拌和静置后,弃去上层清液。如此反复多次处理,直到BaSO4全部转化为BaCO3,该提纯原理的离子反应方程式是_______________________________________
(5)若用(4)的方法处理含有0.21mol BaSO4样品,每次用1.0 L 2.0mol·L-1饱和Na2CO3溶液,则至少需要处理________次,BaSO4才能全部转化BaCO3。
(6)操作III的名称是:________、冷却结晶、_________、洗涤、干燥。
(7)上述流程中对环境的影响主要有_________。因此要进一步处理,避免造成二次污染。
某兴趣小组依据CO2+2Mg=2MgO+C,推测Mg与SO2在隔绝空气条件下反应后,剩余固体M可能含有MgO、S、MgS、Mg中的一种或几种。为了验证推测,进行以下实验。请回答有关问题。
实验Ⅰ按下图所示进行实验。
(1)实验前需除去镁条表面氧化膜。用简易的物理方法除氧化膜的操作是;
(2)实验室制取二氧化硫的化学方程式为;
(3)上述装置存在不合理之处,请提出1项改进建议;
(4)实验时,先通入SO2直到现象出现后,再点燃酒精灯;此操作目的是。
实验Ⅱ确定固体M的成分。
实验装置如图所示。
将分液漏斗中稀硫酸(足量)
加入到烧瓶中,完全反应后,实验现象如下:
| 装置 |
A |
B |
C |
量气管 |
| 现象 |
有残留 固体 |
产生白色ZnS沉淀 |
溴水 未褪色 |
进入气体 v mL(标况) |
(5)实验时,B装置中反应的化学方程式为;
(6)已知镁的相对原子质量为24,则固体M中金属镁的质量为g;实验前装置内有空气,对金属镁质量的测定结果的影响是(填偏低、偏高、无影响);
(7)依以上实验,可确定固体M的成分有种(填数字)。
某学生探究AgCl、Ag2S沉淀转化的原因。
| 步骤 |
现象 |
| Ⅰ.将NaCl与AgNO3溶液混合 |
产生白色沉淀 |
| Ⅱ.向所得固液混合物中加Na2S溶液 |
沉淀变为黑色 |
| Ⅲ.滤出黑色沉淀,加入NaCl溶液 |
较长时间后,沉淀变为乳白色 |
(1)Ⅰ中的白色沉淀是。
(2)Ⅱ中能说明沉淀变黑的的离子方程式是,沉淀转化的主要原因是。
(3)滤出步骤Ⅲ中乳白色沉淀,推测含有AgCl。用浓HNO3溶解,产生红棕色气体,部分沉淀未溶解,过滤得到滤液X和白色沉淀Y。
ⅰ.向X中滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀
ⅱ.向Y滴加KI溶液,产生黄色沉淀
①由ⅰ判断,滤液X中被检出的离子是。
②由ⅰ、ⅱ可确认步骤Ⅲ中乳白色沉淀含有AgCl和另一种沉淀______。
(4)该学生通过如下对照实验确认了步骤Ⅲ中乳白色沉淀产生的原因:在NaCl存在下,氧气将Ⅲ中黑色沉淀氧化。
| 现 象 |
B:一段时间后,出现乳白色沉淀 |
| C:一段时间后,无明显变化 |

①A中产生的气体是_________。
②C中盛放的物质W是_________。
③该同学认为B中产生沉淀的反应如下(请补充完整):
2Ag2S +
+
+ 2H2O
4AgCl +
+ 4NaOH
④B中NaCl的作用是_______。