(14分) 实验室用密度为1.18g/mL,质量分数为36.5%浓盐酸配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液,填空并请回答下列问题:
(1)配制250mL0.1mol/L的盐酸溶液。 应量取质量分数为36.5%浓盐酸体积________mL,除250mL容量瓶外还需要的其它仪器___________________________________。
(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,振荡 |
B.用量筒量准确量取所需的浓盐酸的体积,沿玻璃棒倒入烧杯中,再加入少量水(约30mL),用玻璃棒慢慢搅动,使其混合均匀 |
C.将已冷却的盐酸沿玻璃棒注入250mL的容量瓶中 |
D.将容量瓶盖紧,振荡,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1—2cm处
(3)溶液注入容量瓶前需恢复到室温,这是因为_____________________________________
(4)若出现如下情况,对所配溶液浓度将有何影响(偏高、偏低或无影响)?
a.没有进行A操作___________ ;b.加蒸馏水时不慎超过了刻度______________ ;c.定容时俯视________________。
【改编】(15分)一种广泛用作药剂、有机氯化剂,及用于制造染料、橡胶的化工原料——硫酰氯(SO2Cl2),常温下为无色液体,熔点为-54.1℃,沸点为69.1℃,在潮湿空气中“发烟”;100℃以上开始分解,生成二氧化硫和氯气。氯化法是合成硫酰氯的常用方法,实验室合成反应和实验装置如下:
SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(l) △H=-97.3kJ·mol-1
(1)仪器A的名称是 ;甲中活性炭的作用是__ ____。
(2)干燥管B中盛放的药品是 。
(3)实验时从仪器C中放出液体的操作方法是 。
(4)装置乙中盛放的物质为 ,若缺少装置乙,对实验结果有什么影响? 。
(5)氯磺酸(ClSO3H)是一种无色的发烟液体,有刺激性臭味,沸点178℃,受热分解也能制得硫酰氯, 同时还有另外一种物质生成,该反应的化学方程式为 ,分离的产物的方法是 。
A.重结晶B.过滤 C.蒸馏D.萃取
(6)为提高本实验中硫酰氯的产率,在实验操作中需要注意的事项有 (填序号)。
A.控制气流速度,宜慢不宜快
B.水浴加热三颈烧瓶
C.若三颈烧瓶发烫,可适当降温
(15分)氯化铁是常见的水处理剂,利用废铁屑可制备无水氯化铁。实验室制备装置和工业制备流程图如下:
已知:(1)无水FeCl3的熔点为555 K、沸点为588 K;
(2)废铁屑中的杂质不与盐酸反应;
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃ |
0 |
20 |
80 |
100 |
溶解度(g/100 g H2O) |
74.4 |
91.8 |
525.8 |
535.7 |
实验室制备操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1,关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸。
Ⅱ.……,关闭弹簧夹K1,打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a。
Ⅲ.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3·6H2O晶体。
请回答:
(1)烧杯中足量的H2O2溶液的作用是 。
(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数,操作Ⅱ中“……”的内容是 。
(3)从FeCl3溶液制得FeCl3•6H2O晶体的操作步骤是:加入 后、 _ 、过滤、洗涤、干燥。
(4)试写出吸收塔中反应的离子方程式 。
(5)捕集器温度超过673 K时,存在相对分子质量为325的铁的氯化物,该物质的分子式为 。
(6)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用c mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定,消耗V mL(已知:I2 + 2S2O32- ═ 2I- + S4O62-)。
①滴定终点的现象是 _ 。
②样品中氯化铁的质量分数 _ 。
【原创】(15分)二氯化一氯五氨合钴([Co(NH3)5Cl]Cl2,M=250.5g·mol-1,紫红色固体)因在离子鉴定、电镀、医学方面的广泛应用受到人们的关注,它不溶于乙醇,难溶于水。实验室制备二氯化一氯五氨合钴的流程及装置如下:
相关信息如下:Co + 2HCl ="=" CoCl2 + H2↑
[Co(NH3)5Cl]2++H2O[Co(NH3)5H2O]3+(深红色)+Cl-
请回答下列问题:
(1)写出仪器a的名称 ;向装置2中加入适量盐酸后,关闭活塞进行第①步反应,如何通过装置1判断该反应已经完全 ;在不添加其他试剂的前提下,如何操作能够实现第②步反应 。
(2)第③步加入双氧水的作用是 ;第④步加入适量浓盐酸的作用是 。
(3)第⑥步洗涤操作为:先用冷水洗涤,再用乙醇洗涤。其中乙醇洗涤的目的是 。
(4)第⑦步烘干操作的温度应控制在100-160℃,温度不能过低也不能过高的可能原因是 。
(5)将产品分为10等份,取其中一份于强碱溶液中,加热煮沸,蒸出所有氨气后,向溶液中加酸中和,然后加入0.5000mol·L-1的KI溶液0.04000L(过量),滴加指示剂,用0.1000mol·L-1Na2S2O3溶液滴定,达到终点消耗0.1200LNa2S2O3标准溶液,则该实验产率为 。(2Co3++2I-=2Co2++I2;2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
【命题立意】本题基于实验室制备二氯化一氯五氨合钴,融入工艺流程、实验原理分析、实验基本操作、条件控制、产率计算等内容,旨在考查考生知识迁移能力、综合实验能力和实验探究能力。
【改编】(15分)硫代硫酸钠俗称“海波”,又名“大苏打”,具有较强的还原性和配位能力,是冲洗照相底片的定影剂,棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图(a)所示。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图(b)所示。
(1)Na2S2O3·5H2O的制备:
步骤1:如图连接好装置后,检查A、C装置气密性的操作是 。
步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。写出烧瓶内发生反应的化学方程式 。装置B、D的作用是 。
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH 时,打开K2、关闭K1并停止加热;C中溶液要控制pH的理由是 。
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过 、 、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
(2)Na2S2O3性质的检验:
向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,再向溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,据此认为Na2S2O3具有还原性。该方案是否正确并说明理由 。
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00 mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO42—全部转化为Cr2O72—;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010 mol·L—1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。部分反应的离子方程式为:
①Cr2O72— + 6I—+ 14H+ ="=" 2Cr3+ + 3I2 + 7H2O;
②I2 + 2S2O32— ="=" 2I—+ S4O62—
则该废水中Ba2+的物质的量浓度为 。
(15分)过渡金属的单质及化合物很多有催化性能,氯化铜、氯化亚铜经常用作有机合成催化剂。实验室中用氯气与粗铜(杂质只有Fe)反应,制备铜的氯化物的流程如下。
查阅资料:
氯化亚铜:白色微溶于水,在干燥空气中稳定,受潮则易变蓝到棕色,在热水中迅速水解生成氧化铜水合物而呈红色。
氯化铜:从水溶液中结晶时,在26~42℃得到二水物,在15℃以下得到四水物,在15~25.7℃得到三水物,在42℃以上得到一水物,在100℃得到无水物。
(1)现用如图所示的实验仪器及药品制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。
①按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→ 、 → h 、i → 、 → 。
②本套装置有两个仪器需要加热,加热的顺序为先 后 ,这样做的目的是 。
(2)析流程:
①固体甲需要加稀盐酸溶解,其理由是 ;
②溶液甲可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号) 。
a.NaOH b. NH3·H2O c.CuOd.CuSO4
③完成溶液乙到纯净CuCl2·2H2O晶体的系列操作步骤为:加少量盐酸、蒸发浓缩、 、 、洗涤、干燥。
(3)向溶液乙中加入适当的还原剂(如SO2、N2H4、SnCl2等),并微热得到CuCl沉淀,写出向乙溶液加入N2H4(氧化产物为无毒气体)的离子方程式 。此反应只能微热的原因是 。
(4)若开始取100g 含铜96%的粗铜与足量Cl2反应,经上述流程只制备CuCl2·2H2O,最终得到干燥产品277g,求制备CuCl2·2H2O的产率 (精确到1%);分析出现此情况的主要原因 。