(12分)现用质量分数为98%、密度为1.84 g·cm-3的浓H2SO4来配制500 mL 0.2 mol·L-1的稀H2SO4。可供选择的仪器有:①玻璃棒 ②烧瓶 ③烧杯 ④药匙 ⑤量筒 ⑥容量瓶 ⑦托盘天平。
请回答下列问题:
(1)上述仪器中,在配制稀H2SO4时用不到的有 (填代号)。配制时还欠缺的仪器是 。
(2)经计算,需浓H2SO4的体积为 mL(精确到0.1)。
(3)配制过程有以下操作:
A.移液 |
B.量取 |
C.洗涤 |
D.定容 |
E.溶解
F.摇匀
其正确的操作顺序应是 (填序号)。
(4)在配制过程中,其他操作都准确,下列操作中,能引起误差偏高的有 (填代号)。
①洗涤量取浓H2SO4后的量筒,并将洗涤液转移到容量瓶中
②稀释后的H2SO4溶液未等冷却至室温就转移到容量瓶中
③定容摇匀后,发现液面低于标线,又用胶头滴管加蒸馏水至标线
④转移前,容量瓶中含有少量蒸馏水
⑤定容时,俯视标线
(5)从上述容量瓶中移取25.00mL的稀硫酸溶液于100mL的容量瓶,加水稀释至刻度线。请问所得溶液中c(H+)= 。
(6)某研究小组欲利用氯气和二氧化硫通入水溶液中来制备100mL含0.4molH+的溶液,反应原理:Cl2+SO2+2H2O= H2SO4+2HCl,若忽略制备过程中气体的损耗,请问需标准状况下的氯气 L。
盐泥是氯碱工业中的废渣,主要含有镁、铁、铝、钙等的硅酸盐和碳酸盐。实验室以盐泥为原料制取MgSO4·7H2O的流程如下:
已知:(Ⅰ) Ksp[Mg(OH)2]=6.0×
(Ⅱ) Fe2+、Fe3+、Al3+开始沉淀到完全沉淀的pH范围依次为:7.1~9.6、2.0~3.7、3.1~4.7
(Ⅲ) 三种化合物的溶解度(S)随温度变化曲线如图。
回答下列问题:
(1)在盐泥中加H2SO4溶液控制pH为1~2以及第一次煮沸的目的是: 。
(2)若溶液中Mg2+的浓度为6 mol/L,溶液pH≥ 才可能产生Mg(OH)2沉淀。
(3)第二次过滤需要趁热进行,主要原因是 。所得滤渣的主要成分是 。
(4)从滤液Ⅱ中获得MgSO4·7H2O晶体的实验操作步骤为:①向滤液Ⅱ中加入 ,②过滤,得沉淀,③ ,④蒸发浓缩,降温结晶,⑤过滤、洗涤得产品。
(5)若获得的MgSO4·7H2O质量为24.6 g,则该盐泥中含镁[以Mg(OH)2计]的百分含量约 (MgSO4·7H2O式量为246)
硼镁矿属于硼酸盐,可用来制备硼酸(H3BO3)和MgO,方法如下:硼镁矿粉与(NH4)2SO4溶液混合后加热,反应生成H3BO3晶体和MgSO4溶液,同时放出NH3;再向MgSO4溶液中通入NH3与CO2,得到MgCO3沉淀和滤液,沉淀经洗涤、煅烧后得MgO,滤液则循环使用。回答下列问题:
(1)与硅酸盐类似,硼酸盐结构也比较复杂,如硬硼钙石化学式为Ca2B6O11·5H2O,将其改写为氧化物的形式 。
(2)上述制备过程中,检验沉淀洗涤是否完全的方法是 。
(3)写出MgSO4溶液中通入NH3与CO2反应的化学方程式 。
(4)若准确称取1.68 g硼镁矿,完全反应后得H3BO3晶体1.24 g,MgO 0.8 g,计算该硼酸盐的组成。(写出计算过程)
硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称“海波”。已知它易溶于水,难溶于乙醇,加热易分解。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下图:
(1)装置A中发生反应的化学方程式是 。
(2)装置B中通入SO2反应生成Na2S2O3和CO2,其离子方程式为 ,生成的硫代硫酸钠粗品可用 洗涤。
(3)装置C的作用是检验装置B中SO2的吸收效率,C中试剂是 ,表明SO2吸收效率低的实验现象是C中溶液 。为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变B中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是 (写出一条)。
(4)本实验所用的Na2CO3中含少量NaOH,检验含有NaOH的实验方案为: (实验中供选用的试剂及仪器: CaCl2溶液、Ca(OH)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管。提示:室温时CaCO3饱和溶液的pH=9.5)
如图是测定铝粉(含铜粉等杂质不与酸反应)的纯度的实验装置。装置为干燥管和锥形瓶,干燥管内装有氯化钙,锥形瓶内所用的硫酸(足量)的物质的量浓度为4mol·L-1。
不同时间电子天平的读数如下表所示:
实验操作 |
t/min |
电子天平的读数/g |
装置+硫酸溶液 |
320.0 |
|
装置+硫酸溶液+样品 |
0 |
335.0 |
1 |
334.5 |
|
2 |
334.1 |
|
3 |
333.8 |
|
4 |
333.8 |
(1)反应中生成气体的质量为 。
(2)试计算样品中铝的质量分数?(写出计算过程)
(3)求反应后锥形瓶内硫酸溶液(溶液的体积变化忽略)的物质的量的浓度? (写出计算过程)
下图为制取纯净干燥的Cl2并让其与铁发生反应的装置,A是Cl2发生装置,C、D为气体净化装置,E硬质玻璃管中装有细铁丝网;F为干燥的空广口瓶;烧杯G为尾气吸收装置。
试回答:
(1)C、G两个装置所盛放的试剂分别是:
C_____ _____G 。
(2)①装置搭好须进行气密性检查,写出操作方法: 。
②两处酒精灯应先点燃 处(填写A或E),目的是 。
③F中的现象为______________,G中出现了一种沉淀,该沉淀的化学式_____ _。
(3)写出在A、E中发生反应的化学方程式为:
A: 。
E: 。