(15分)
I2O5是白色固体,遇水生成碘酸(HIO3)。I2O5可用于检验并定量测定空气中的CO,在常温下发生的反应为 5CO+I2O5=5CO2+I2(空气中其余气体不与I2O5反应)。
实验一:制取I2O5
将碘酸加热至90~110 ºC使其部分脱水,再升温至220~240 ℃并恒温4 h,使反应完全。接着慢慢冷却至室温,密封保存,即得五氧化二碘。
(1)写出碘酸制I2O5的化学方程式: 。
(2)在制得的I2O5固体中含有少量I2杂质,提纯的方法是 (填标号);
A.过滤 B.蒸发结晶 C.蒸馏 D.升华
该提纯方法用到的玻璃仪器为 (填标号)。
A.圆底烧瓶 B.烧杯 C.普通漏斗 D.酒精灯 E.玻璃棒
实验二:检验空气中CO利用下图装置检验空气中是否存在CO。
(3)能说明空气中含有CO的现象是 。
(4)倘若要从广口瓶中出现浑浊来判断空气中含有CO,请写出改进的实验方案: 。
实验三:测定空气中CO的含量
(5)将I2O5与CO反应生成的碘单质用硫代硫酸钠滴定(反应为I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI),即可根据消耗硫代硫酸钠的量来计算空气中CO的含量。若某次实验时测得参与反应的空气体积为a mL(标准状况下),滴定过程中,共消耗v mL c mol·L-1 Na2S2O3溶液。则该空气样品中CO的体积分数是 。
(6)该实验方案存在的一个明显缺陷是 。
为了探究Cl2、SO2同时通入H2O中发生的反应,某校化学兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置。
(1)气体发生装置A产生的气体是_____________。
(2)为验证通入D装置中的气体是Cl2过量还是SO2过量,某小组同学准备了以下试剂:①氯化铁溶液;②氯化亚铁溶液;③硫氰化钾溶液;④苯酚溶液;⑤品红溶液; ⑥酸性高锰酸钾溶液
Ⅰ.若Cl2过量:取适量D中溶液滴加至盛有__________(选填一个序号)的试管内,再加入____________(选填一个序号)试剂,实验现象是:。
Ⅱ.若SO2过量:取适量D中溶液滴加至盛有____________(选填一个序号)的试管内,实验现象是:__________________________________。
(3)另一小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。
①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?____________(填“相同”或“不相同”);
②若装置B中装有5.0 mL 1.0 mol·L-1碘水,当通入足量Cl2完全反应后,共转移了5.0×10-2 mol电子,该反应的化学方程式为。
某同学对MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3在氯酸钾受热分解反应中的催化作用进行了研究。实验所得数据如下表。就本实验的有关问题,请填空:
实验编号 |
KClO3(g) |
氧化物 |
产生气体(mL)(已折算为标况) |
耗时(s) |
||
化学式 |
质量(g) |
实际回收 |
||||
1 |
0.6 |
— |
— |
— |
10 |
480 |
2 |
0.6 |
MnO2 |
0.20 |
90% |
67.2 |
36.5 |
3 |
0.6 |
CuO |
0.20 |
90% |
67.2 |
79.5 |
4 |
0.6 |
Fe2O3 |
0.20 |
90% |
67.2 |
34.7 |
5 |
0.6 |
Cr2O3 |
0.20 |
异常 |
67.2 |
188.3 |
(1)本实验的装置由下图三部分组成,其正确的接口连接顺序为。
(2)为证明编号2的实验中MnO2起到催化作用,还要测定反应剩余物中MnO2的质量,实验的操作顺序是:溶解→。
(3)写出实验室中通过编号2制取氧气的化学方程式:
(4)从上表实验数据分析,对氯酸钾受热分解有催化作用的物质,按其催化能力从大到小的顺序为(填物质的化学式)。
(5)在进行编号5的实验时,有刺激性的黄绿色气体产生,该气体可能是(填化学式),可用试纸检验该气体,上述异常现象产生的原因是。
生铁中除铁外,还含有其他元素,如碳元素和硫元素。其中碳主要以碳化铁的形态存在,它使生铁性能坚硬而脆,所以生铁的用途不大,一般用做炼钢的原料。某兴趣小组设计按下图所示的实验装置,测定生铁中的含碳量。
A B C D E
请回答下列问题:
(1)硫在生铁中是有害元素,它使生铁产生热脆性。硫元素在生铁中最有可能存在的价态是
A.-2 | B.0 | C.+4 | D.+6 |
(2)写出在烧杯E中发生反应的离子方程式:;
(3)D中30% 双氧水的作用是;若无此装置,所测定的含碳量将(填“偏高”、“偏低”或“不影响”)
(4)反应完成后,欲验证生铁含有硫元素,你所设计的实验方案是(写出实验步骤、现象);
(5)待C管的样品充分反应后,测得E中生成的沉淀为bg,请计算出生铁中的含碳量为;
(6)实验过程中,该兴趣小组应注意的安全问题是。(任写一种)
实验室用NaOH固体配制0.1 000mol·L-1NaOH溶液500mL.
(1)用托盘天平称取NaOH固体________g.溶液配制过程用到下列玻璃仪器,按首次使用的先后顺序依次是________ (填仪器选项符号)
A.玻璃棒B.胶头滴管C.烧杯D.500mL容量瓶
(2)用所配制的0.1000mol·L-1NaOH溶液通过中和滴定测定一元弱酸HA溶液浓度,每次滴定取用的HA溶液均为20.00mL,使用酚酞溶液为指示剂,滴定终点的标志是____________________________。滴定的实验数据记录:
滴定次数 |
NaOH溶液体积(mL) |
|
V1 |
V2 |
|
1 |
3.05 |
44 |
2 |
1.45 |
41.5 |
3 |
7.65 |
47.6 |
处理以上实验数据,测得该HA溶液物质的量浓度为____________________。
(3)上述中和滴定实验中,以下操作可能导致所测溶液浓度偏高的是__________(填选项符号)
A.滴定管用待装液润洗
B.锥形瓶用待装液润洗
C.滴定前滴定管末端气泡没赶尽
D.滴定前平视观察读数,滴定后俯视观察读数
E.所用的标准液(NaOH溶液)浓度偏高
(4)用pH计测得该HA溶液pH=a,结合上述中和滴定结果可推算实验温度下HA的Ka=________。
安徽省从2013年12月1日零时起,车用汽油升级为“国Ⅳ”标准,汽油中的硫含量下降三分之二,对二氧化硫的排放有了大大的改善,SO2可以用Fe( NO3)3溶液吸收,某化学兴趣小组对SO2和 Fe( NO3)3溶液的反应[0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液的 pH=2]做了相应探究。
探究I
(1)某同学进行了下列实验:取12.8g铜片和20 mL 18 mol•L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余,同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。
①配制1mol/L 的Fe(NO3)3溶液,需准确称量一定质量的Fe(NO3)3固体,在烧杯中溶解恢复到室温后,将溶液转移到容量瓶中,再经过洗涤、定容、摇匀可配得溶液,请回答将溶液转移至容量瓶中的操作方法________________________________。
②装置A中反应的化学方程式是_________________________________________。
③该同学设计求余酸的物质的量实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种,请问下列方案中不可行的是______ (填字母)。
A.将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管,结束反应后再次称重
B.将产生的气体缓缓通入足量Na2S溶液后,测量所得沉淀的质量
C.用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
探究II
(2)为排除空气对实验的干扰,滴加浓硫酸之前应进行的操作是____________________。
(3)装置B中产生了白色沉淀,分析B中产生白色沉淀的原因,提出下列三种猜想:
猜想1: SO2与Fe3+反应;
猜想2:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
猜想3:____________________________________;
①按猜想1,装置B中反应的离子方程式是______________________________,证明该猜想1中生成的还原产物,某同学取少量溶液滴加几滴酸性高锰酸钾溶液,紫红色褪去,请分析该同学做法是否正确_________(填“正确”或“不正确”),理由是__________________________________。
②按猜想2,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列某种溶液,在相同条件下进行实验。应选择的替换溶液是______ (填序号)。
A.1 mol/L 稀硝酸
B.pH=1的FeCl3溶液
C.6.0mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液