(本题共12分)
三草酸合铁酸钾(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一种光敏材料,110℃时失去全部结晶水。
完成下列填空:
某实验小组为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,做了如下实验:
(一)铁含量的测定
步骤一:称量5.00g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250mL溶液。
步骤二:取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液将草酸根恰好全部氧化成CO2,MnO4-同时被还原为Mn2+。向反应后的溶液中加入锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤并洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时溶液仍呈酸性。
步骤三:用0.010mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02mL,滴定中MnO4-被还原成Mn2+ 。
重复步骤二和步骤三操作,滴定消耗0.010mol/L KMnO4溶液19.98mL。
37.配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是:称量、_____、冷却、转移、洗涤并转移、_____、摇匀。
38.加入锌粉的目的是__________________。
39.写出步骤三中发生反应的离子方程式_______________________。
40.实验测得该晶体中铁的质量分数为______________。在步骤二中,若滴加的KMnO4溶液的量不够,则测得的铁含量_________。(选填“偏低”、“偏高”或“不变”)
(二)结晶水的测定
将坩埚洗净,烘干至恒重,记录质量;在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体,称量并记录质量;加热至110℃,恒温一段时间,置于空气中冷却,称量并记录质量;计算结晶水含量。
41.请纠正上述实验过程中的两处错误:___________________________________________
(14分)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
实验一:制备NaClO溶液
(1)将氯气通入到盛有NaOH的锥形瓶中,锥形瓶中发生反应的离子方程式是;
实验二:制取水合肼(实验装置如图所示)
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)
(2)分液漏斗中的溶液是(填标号A或B);
A.NaOH和NaClO混合溶液
B.CO (NH2) 2溶液
选择的理由是;
实验三:测定馏分中肼含量
水合肼具有还原性,可以生成氮气。测定水合肼的质量分数可采用下列步骤:
a.称取馏分5.000 g,加入适量NaHCO3固体,经稀释、转移、定容等步骤,配制250 mL溶液。
b.移取25. 00 mL于锥形瓶中,加入10 mL水,摇匀.
c.用0.2000 mol/L碘溶液滴定至溶液出现微黄色且半分钟内不消失,滴定过程中,溶液的pH保持在6.5左右。记录消耗碘的标准液的体积。
d.进一步操作与数据处理
(3)水合肼与碘溶液反应的化学方程式;滴定过程中,NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右,原因是;
(4)滴定时,碘的标准溶液盛放在 滴定管中(选填:“酸式”或“碱式”) ;若本次滴定消耗碘的标准溶液为18.00 mL,馏分中水合肼(N2H4·H2O)的质量分数为(保留三位有效数字);
(5)为获得更可靠的滴定结果,步骤d中进一步操作主要是:。
(1)某研究性学习小组用一定物质的量浓度的盐酸滴定10.00 mL一定物质的量浓度的NaOH溶液,滴定时使用pH计精确测量滴定过程中溶液的pH变化(温度为25℃),并绘制出滴定过程中溶液pH的变化曲线如下图所示。
实验过程中需要使用的仪器有铁架台、滴定管夹、、、________、,由图可计算出标准HCl溶液的物质的量浓度为___________(忽略溶液混合时的体积变化)。
(2)该小组同学在探究上述NaOH溶液与酚酞溶液作用时,发现了一个意外现象:向少量酚酞溶液中滴加NaOH溶液,开始时溶液变红色,但继续滴加NaOH溶液至一定量时红色消失。对此意外现象形成的原因,该小组同学分别提出了各自的看法并进行相应的实验设计。
甲:可能是NaOH溶液与空气中的CO2反应造成的。
乙:可能是溶液在碱性条件下继续与空气中的氧气反应造成的。
丙:可能与NaOH溶液的浓度有关。
【理论分析】①乙同学认为甲同学的猜想明显错误,他的理由是__________ _____。
【实验设计】②为证实乙同学的猜想,还需做如下实验,请完成下表:
实验步骤 |
设计此步骤的目的 |
将配制的NaOH溶液加热 |
|
在加热后的溶液中滴加酚酞,并在上方滴加一些植物油 |
③通过以上实验,三位同学看到:溶液先变成红色,一会儿红色消失。因此溶液褪色与氧气无关。若丙同学的猜想正确,请你设计一个简单的实验加以证明(按要求填写在下表中):
实验方案 |
观察到的现象和结论 |
(12分)某兴趣小组用下图装置探究氨的催化氧化
(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________。
(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应_________热量(填“吸收”或“放出”)。
(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_________;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是___________________。
(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种),Na2O2的作用是___________________。
氨是一种重要的化工产品,是氮肥工业及制造硝酸的原料。为探究氨气的性质,某研 究性学习小组做了以下实验:
(1)实验室用A图所示实验装置及化学药品(其中碱石灰为固体氢氧化钠和生石灰的混合物来制取氨气。)
①实验室制取氨气的化学方程式为。
②若用加热碳酸氢铵固体制取纯净的氨气,你认为装置B的作用是。
(2)在实验中发现E装置中的固体由黑色变为红色,可推测氨气具有性。
(3)某同学查阅资料发现Cu2O粉末也呈红色,因此推测上述红色固体中可能还含有Cu2O。
已知:①Cu2O是碱性氧化物,在酸性溶液中Cu+不稳定,易转化为Cu和Cu2+。
②在空气中高温灼烧时:Cu2O稳定、不分解,而CuO将分解生成Cu2O和O2。
现有浓硝酸、稀硫酸、稀硝酸、氢氧化钠溶液及pH试纸,而没有其他试剂,请用最简便的实验方法证明红色固体中是否含有Cu2O。(简述操作方法、现象和结论)
(4)现有一份一定质量Cu和Cu2O混合物,向其中加入0.4L 3.0mol/L稀硝酸,混合物完全溶解,同时生成4.48L NO(标准状况),向所得溶液中加入一定体积1.0mol/L NaOH溶液恰好使Cu2+沉淀完全,沉淀经洗涤、充分灼烧可得32.0g固体。
下列有关说法正确的是【已知:3Cu2O + 14HNO3(稀)===6Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 7H2O】___________
A.加入NaOH溶液的体积为1.2L |
B.Cu和Cu2O混合物质量为27.2g |
C.混合物完全溶解后溶液中n(H+)=0.3mol |
D.将等质量混合物完全还原至少需标准状况下H21.12L |
实验室用下面(右图)装置制取少量溴苯,试填写下列空白。
(1)在烧瓶a中反应的化学方程式是。
(2)长直导管b的作用:一是,二是。
(3)分析导管c的下口能不能浸没于液面中?为什么?
(4)反应完毕后,向锥形瓶d中滴加AgNO3溶液有淡黄色沉淀生成,
此现象说明这种获得溴苯的反应属于(填有机反应类型)。
(5)反应完毕后,将烧瓶a中的液体倒入盛有冷水的烧杯里,可以观察到烧杯底部有褐色不溶于水的液体生成,这可能是因为的缘故。获得纯净的溴苯所用的主要试剂是。纯溴苯为色液体,它的密度比水(轻或重)。将溴苯和苯的混合物分离的操作是。
(6)采用(左图)装置进行实验,比较两个实验,请指出(左图)的两个优点
、。