掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础,下图为两套实验装置。
I II
⑴ 写出下列仪器的名称:
a. b. c.
⑵ 仪器a~e中,使用前必须检查是否漏水的有 。(填序号)
⑶ 若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物,还缺少的仪器是 ,将仪器补充完整后进行实验,温度计水银球的位置在 处。冷凝水由 (填f或g)口通入, 口流出。
(4) 现需配制0.125mol/LNaOH溶液450mL,装置II是某同学转移溶液的示意图。
① 图中的错误是 。除了图中给出的仪器和分析天平外,为完成实验还需要的仪器有: 。
②根据计算得知,需称量NaOH的质量为 g。称量时,往左盘烧杯中逐步添加药品至天平平衡,当只缺少量晶体时,其操作方法是_____________________________
② 配制时,其正确的操作顺序是(字母表示,每个字母只能用一次) 。
A.用30mL水洗涤烧杯2~3次,洗涤液均注入容量瓶
B.准确称取计算量的氢氧化钠固体于烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其充分溶解
C.将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,颠倒摇匀
E.改用胶头滴管加水,使溶液凹面恰好与刻度相切
F.继续往容量瓶内小心加水,直到液面接近刻度2~3cm处
④ 下列操作使配制的NaOH溶液浓度偏低的有________.
A.将砝码放在左盘上,NaOH放在右盘上进行称量(使用游码)
B.选用的容量瓶内有少量蒸馏水
C.定容摇匀后,液面下降,又加水至刻度线
D.整个配制过程中,容量瓶不振荡
(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。实验室可通过如下反应制取:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2。
(1)用图1所示装置制取Na2S2O3,其中NaOH溶液的作用是____。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,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。
(12分)工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,还含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等氧化物)制取金属锌的流程如图所示。回答下列问题:
(1)酸浸时ZnFe2O4会生成两种盐,该反应的化学方程式为____。
(2)净化Ⅰ操作分为两步:第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化;第二步是控制溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀。
①写出酸性条件下H2O2与Fe2+反应的离子方程式:____。
②25 ℃时,pH=3的溶液中,c(Fe3+)=________mol·L-1(已知25 ℃,Ksp[Fe( OH)3]=4.0×10-38)。
③净化Ⅰ生成的沉淀中还含有溶液中的悬浮杂质,溶液中的悬浮杂质被共同沉淀的原因是____________。
(3)若没有净化Ⅱ操作,则对锌的制备带来的影响是____。
(4)本流程中可以循环利用的物质除锌外还有________。
(本题共14分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种应用非常广泛的高效漂白剂和氧化剂。某化学兴趣小组同学利用课余时间展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2•3H2O,高于38℃时析出晶体的是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO2)2可溶于水。利用下图所示装置进行实验。
(1)装置①的作用是装置③的作用是。
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为。
(3)从装置④反应后的溶液获得晶体NaClO2的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③;④低于60℃干燥,得到成品。
(4)设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,操作与现象是:取少量晶体溶于蒸馏水,。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+ 4I-+4H+ =2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成100mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,用c mol•L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得消耗标准溶液的体积的平均值为V mL(已知:I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(5)滴定中使用的指示剂是,达到滴定终点时的现象为。
(6)样品中NaClO2的质量分数为(用含m、c、V的代数式表示,式量:NaClO2 90.5)。
(本题共15分)锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:
已知:① 经盐酸浸取后,溶液中除含有Sr2+和Cl-外,还含有少量Ba2+杂质;
② SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10;
③ SrCl2·6H2O的摩尔质量为:267 g/mol。
(1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是_________________________________________。
(2)隔绝空气高温焙烧,若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:_____________________________________________。
(3)为了得到较纯的六水氯化锶晶体,过滤2后还需进行的两步操作是_______________。
(4)加入硫酸的目的是______________________。为了提高原料的利用率,滤液中Sr2+的浓度应不高于_________mol/L(注:此时滤液中Ba2+浓度为1×10-5 mol/L)。
(5)产品纯度检测:称取1.000g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×10-2 mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl―外,不含其它与Ag+反应的离子),待Cl―完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________。
②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______(保留4位有效数字)。
(14分)(1)实验室用锌片和稀硫酸反应制取氢气.并验证氢气的还原性及回收硫酸锌晶体。
①若用上述各仪器,则各仪器的连接顺序为,装置E中盛放的试剂为,C装置的作用是。
②锌与硫酸反应制取氢气后的溶液中。常含有少量剩余的硫酸,欲除去多余的硫酸并回收硫酸锌晶体,请从适量BaCl2溶液、适量Zn粉、适量NaOH溶液三种试剂中选用一种试剂除杂,该试剂为。
(2)工业上由锌白矿(主要成分是ZnO,还含有Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)制备ZnSO4·7H20的流程如下。
已知:常温下,溶液中的Fe3+、Zn2+、Fe2+以氢氧化物形式完全沉淀的pH分别为3.76.5 9.7 。
①为了提高酸浸效率,可以采取的措施有。
②加入适量锌粉的作用为。
③氧化过程中加人H202发生反应的离子方程式为。
④由滤液得到ZnS04·7H2O的操作依次为、、过滤、洗涤、干燥。