聚合硫酸铁又称聚铁,化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n]m,广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O),过程如下:
(1)验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是 。
(2)实验室制备、收集干燥的SO2,所需仪器如下。装置A产生SO2,按气流方向连接各仪器接口,顺序为a→________→________→________→________→f。装置A中发生反应的化学方程式为 。
(3)制备绿矾时,向溶液X中加入过量________,充分反应后,经过滤操作得到溶液Y,再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。过滤所需的玻璃仪器有________________。
(4)欲测定溶液Y中Fe2+的浓度,需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液,用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
(5)溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数。若溶液Z的pH偏小,将导致聚铁中铁的质量分数________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
某同学用0.10 mol/L的HCl溶液测定未知浓度的NaOH溶液,其实验操作如下:
A.用酸式滴定管量取20.00 mL HCl溶液注入锥形瓶,同时滴加2-3滴酚酞试液; |
B.用0.10 mol/L的HC!溶液润洗酸式滴定管; |
C.把滴定管用蒸馏水洗净; |
D.取下碱式滴定管,用待测NaOH溶液润洗后,将待测NaOH溶液注入碱式滴定管至距离刻度“0”以上20 cm处,再把碱式滴定管固定好,调节液面; |
E.检查滴定管是否漏水;
F.另取锥形瓶,再重复以上操作1-2次;
G.把锥形瓶放在碱式滴定管下边,瓶下垫一张白纸,边滴边摇动锥形瓶,直到加入最后一滴碱液后溶液颜色突变并在半分钟内不再变色为止,记下滴定管液面所在的刻度。
请回答下列问题:
(1)滴定操作的正确顺序是:(填字母) →C→→B→ → → 。
(2)G步操作中在锥形瓶下垫一张白纸的作用是。
(3)D步操作中液面应调节到,尖嘴部分应。
(4)滴定终点读数时,如果仰视液面,读出的数值,若滴定前平视读数则由此计算得到的NaOH溶液浓度(填“偏大”、“偏小”、“无影响”)
(5)如图分别是量筒、滴定管、温度计的一部分,则量筒,滴定管,温度计分别是(填编号)。
喷泉是一种常见的现象,其产生原因是存在压强差。
(1)图Ⅰ为化学教学中常用的喷泉实验装置。在烧瓶中充满干燥气体,胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列组合中能形成喷泉的是
A. SO2和H2O B. CO2和NaOH溶液
C. Cl2和H2O D. NO和H2O
(2)在图Ⅱ的锥形瓶中,分别加入足量的下列物质后,能产生喷泉的是
A. Cu与稀硫酸 B. Cu与稀硝酸 C. Al与浓硝酸 D. Fe与浓硝酸
(3)比较图Ⅰ和图Ⅱ两套装置,从产生喷泉的原理来分析,图Ⅰ是上部烧瓶内气体压强;图Ⅱ是下部锥形瓶内气体压强(均填“增大”或“减小”)。
(4)某学生积极思考喷泉原理的应用,设计了如图Ⅲ所示的装置。
① 如果关闭活塞c,打开活塞a、b,再挤压胶头滴管。则可能出现的现象为。
②在①操作的基础上,若要在该装置中产生双喷泉现象,其操作方法是。
过氧化钠(Na2O2)是中学常见物质。已知:过氧化钠与CO2反应有气体生成,而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有人提出CO2、SO2与过氧化钠的反应原理相同,但也有人提出SO2具有较强的还原性,能被过氧化钠氧化生成硫酸钠,CO2无强还原性,反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。
实验一:向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点。
(1)提出假设:假设1:反应后固体中只有________,证明SO2未被氧化;
假设2:反应后固体中只有________,证明SO2完全被氧化;
假设3:__________________________证明______________________。
实验探究:实验二:通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:
(2)试剂A可以选用________,试剂B的作用是________。
(3)实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1 g,装置D质量增加了m2 g,装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断, SO2未被氧化时、完全被氧化的V-m1关系式。
未被氧化:____________,完全被氧化:____________。
(4)若SO2完全被氧化,写出反应的化学方程式: __________________________。
过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。
Ⅰ.测定过氧化氢的含量
步骤如下并填写下列空白:
(1)将10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL。量取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,作被测试样。此过程中需要用到的定量仪器。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请完成该反应方程
___MnO4- + __H2O2 + ___H+ → ___Mn2+ + __H2O + __ _____
(3) 滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入滴定管中,滴定到达终点的现象是
(4)重复滴定二次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为___________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果____(填“偏高”“偏低”“不变”)。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、淀粉碘化钾溶液、二氧化锰,实验仪器及用品可自选。)
请将他们所选的实验试剂和实验现象填入下表:
实 验 内 容 |
实 验 试 剂 |
实 验 现 象 |
探究氧化性 |
||
探究不稳定性 |
(14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 |
溴 |
溴苯 |
|
密度/g·cm-3 |
0.88 |
3.10 |
1.50 |
沸点/℃ |
80 |
59 |
156 |
水中溶解度 |
微溶 |
微溶 |
微溶 |
按以下合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液溴。向a中滴入几滴液溴,有白雾产生,是因为生成了气体。继续滴加至液溴滴完。装置d中NaOH溶液的作用是。
(2)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,利用温度计控制温度,适宜的温度范围为(填序号)。
A.>156℃ B. 59℃-80℃ C.<59℃
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是;
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为,要进一步提纯,下列操作中必须的是(填入正确选项前的字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取