某化学兴趣小组要完成中和热的测定。
(1)实验桌上备有烧杯(大、小两个烧杯)、泡沫塑料、泡沫塑料板、胶头滴管、环形玻璃棒、0.5mol· L-1盐酸、0.55mol·L-1NaOH溶液,尚缺少的实验玻璃用品是 、 。
(2)实验中能否用环形铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒? (填“能”或“否”)。
(3)他们记录的实验数据如下:已知:Q=Cm(t2 -t1),反应后溶液的比热容C为4.18kJ·℃-1· kg-1,各物质的密度均为1g·cm-3。①计算完成下表。(保留小数点后一位)
②根据实验结果写出NaOH溶液与HCl溶液反应的热化学方程式:
(4)若用KOH代替NaOH,对测定结果 (填“有”或“无”)影响;若用醋酸代替HCl做实验,测定所得的中和热的数值将 (填“变大”或“变小”或“无影响”)。
硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解.工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备.某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图1:
实验具体操作步骤为:
①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地
通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸.
②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体.
③趁热过滤,将滤液加热浓缩,冷却析出Na2S2O3•5H2O.
④再经过滤、洗涤、干燥,得到所需的产品.
(1)写出仪器A的名称_____________,步骤④中洗涤时,为了减少产物的损失用的试剂可以是
___________;
(2)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中不能让溶液pH<7,请用离子方程式解释原因___________;
(3)写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3反应的总化学反应方程式___________;
(4)最后得到的产品中可能含有Na2SO4杂质.请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论___________;
(5)测定产品纯度 准确称取1.00g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000mol•L-1碘的标准溶液滴定.反应原理为2S2O32-+I2═S4O62-+2I-.滴定起始和终点的液面位置如图2:则消耗碘的标准溶液体积为___________ mL,产品的纯度为___________。
高锰酸钾(KMnO4)是常用的氧化剂,工业上以软锰矿(主要成分是MnO2)为,原料制备高锰酸钾晶体。中间产物为锰酸钾(K2MnO4)下图1是实验室模拟制备的操作流程:
相关资料:
①物质溶解度
物质 |
KMnO4 |
K2CO3 |
KHCO3 |
K2SO4 |
CH3COOK |
20℃溶解度 |
6.4 |
111 |
33.7 |
11.1 |
217 |
②锰酸钾[K2MnO4]外观性状:墨绿色结晶.其水溶液呈深绿色,这是锰酸根(MnO42-)的特征颜色.
化学性质:在强碱性溶液中稳定,在酸性、中性和弱碱性环境下,MnO42-会发生歧化反应.
试回答下列问题:
(1)煅烧软锰矿和KOH固体时,不采用石英坩埚而选用铁坩埚的理由是______________;实验中用铁坩埚煅烧暴露在空气中的固体混合物发生反应的化学方程式为______________。
(2)实验时,若CO2过量会生成KHCO3,导致得到的KMnO4产品的纯度降低.请写出实验中通入适量CO2时体系中可能发生反应离子方程式______________;其中氧化还原反应中氧化剂和还原剂的质量比为________。
(3)由于CO2的通人量很难控制,因此对上述实验方案进行了改进,即把实验中通CO2改为加其他的酸.从理论上分析,选用下列酸中_______,得到的产品纯度更高.
A.醋酸 B.浓盐酸 C.稀硫酸
(4)工业上一般采用惰性电极电解锰酸钾溶液制取高锰酸钾,试写出该电解反应的化学方程式______________;传统工艺采用无膜电解法由于副反应发生,Mn元素利用率和电流效率都会偏低.有同学联想到离子交换膜法电解饱和食盐水提出改进方法:可用阳离子交换膜分隔两极区进行电解(如图2).图中A口加入的溶液最好为_________;使用阳离子交换膜可以提高Mn元素利用率的原因为______________。
锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验窒重要的分析试剂,工业上常用天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备,生成流程如下:
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;
②SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10;
③SrCl2•6H2O的摩尔质量为:267g/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0.5mol SrSO4中只有S被还原,转移了4mol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 1.100×10-2mol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0.2000mol/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20.00mL,则产品中SrCl2•6H2O的质量百分含量为_______(保留4位有效数字)。
肼是重要的化工原料。某探究小组利用下列反应制取水合肼(N2H4·H2O)。
CO(NH2)+2NaOH+NaClO═Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl
NaClO过量时,易发生N2H4•H2O+2NaClO═N2↑+2NaCl+3H2O
实验一:制备NaClO溶液.(实验装置如图1所示)
(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外,还有______________(填标号);
A.容量瓶 B.烧杯 C.烧瓶 D.玻璃棒
(2)锥形瓶中发生反应的化学方程式是______________;
实验二:制取水合肼.(实验装置如图2所示)
控制反应温度,将分液漏斗中溶液缓慢滴入三颈烧瓶中,充分反应.加热蒸馏三颈烧瓶内的溶液,收集108~114℃馏分。
(已知:N2H4•H2O+2NaClO═N2↑+3H2O+2NaCl)
(3)分液漏斗中的溶液是_______(填标号);
A.CO(NH2)2溶液
B.NaOH和NaClO混合溶液
选择的理由是______________;
实验三:测定馏分中肼含量
称取馏分5.000g,加入适量NaHCO3固体,加水配成250mL溶液,移出25.00mL,用0.1000mol•L-1的I2溶液滴定.滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右。(已知:N2H4•H2O+2I2═N2↑+4HI+H2O)
(4)滴定过程中,NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,用离子方程式解释其原因______________;
(5)实验测得消耗I2溶液的平均值为18.00mL,馏分中水合肼(N2H4•H2O)的质量分数为___________;
高纯度氧化铝有广泛的用途,某研究小组用以下流程制取高纯度氧化铝:
根据上述流程图填空:
(1)“除杂”操作是加入过氧化氢后,用氨水调节溶液的pH约为8.0,以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2+.请写出在除去Fe2+离子的过程中,发生的主要反应的离子方程式
(2)配制硫酸铝溶液时,需用硫酸酸化,酸化的目的是
(3)“结晶”这步操作中,母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体即停止加热,然后冷却结晶,得到铵明矾晶体(含结晶水).母液不能蒸干的原因是 .
(4)“分离”操作的名称是 (填字母代号).
A.蒸馏 B.分液 C.过滤
(5)铵明矾晶体的化学式为NH4Al(SO4)2•12H2O,在0.1mol/L铵明矾的水溶液中,离子浓度最大的离子是 ,离子浓度最小的离子是 .