硫代硫酸钠俗称“海波”,又名“大苏打”,具有较强的还原性和配位能力,是冲洗照相底片的定影剂,棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图(a)所示。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图(b)所示:
(1)Na2S2O3·5H2O的制备:
步骤1:如图连接好装置后,检查A、C装置气密性的操作是 ;
步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,加热。装置B、D中的药品可选用下列物质中的 。(填编号)
A.NaOH溶液 B.浓H2SO4
C.酸性KMnO4溶液 D.饱和NaHCO3溶液
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH 时,打开K2、关闭K1并停止加热;C中溶液要控制pH的理由是 。
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过 、 、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
(2)Na2 S2O3性质的检验:向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,写出该反应的化学方程式 ,再向溶液中滴加硝酸银溶液,观察到有白色沉淀产生,据此认为Na2S2O3具有还原性。该方案是否正确并说明理由 。
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00 mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解.此时CrO42—全部转化为Cr2O72-;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010 mol·L-1的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。部分反应的离子方程式为:
①Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O; ②I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
则该废水中Ba2+的物质的量浓度为 。
某中学化学实验小组为了证明和比较SO2与氯水的漂白性,设计了如下装置:
(1)实验室常用装置E制备Cl2,指出该反应中浓盐酸所表现出的性质 、
(2)反应开始后,发现B、D两个装置中的品红溶液都褪色,停止通气后,分别取少量B、D两个装置中的液体于试管中加热,两个试管中的现象分别为:
B
D
(3)装置C的作用是
(4)写出等物质的量的Cl2与SO2反应的离子方程式
某化学活动小组对中学化学教材中“氨的催化氧化”进行了实验探究。设计了如下图所示的实验装置(固定装置已略去)。
(1)若A中使用的药品是NH4HCO3固体,则A需要的仪器有试管、导管、橡胶塞和______(填序号)。
a.锥形瓶 b.酒精灯 c.烧瓶 d.蒸发皿
(2)装置B的作用是_________________________________________________________。
(3)装置C中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)若A、B中药品足量,则可以观察到E中溶液发生变化,其现象是______________;
请设计实验进行检验。
(5)某同学从安全与环保的角度考虑,指出该装置有两处明显的缺陷。你认为这两处缺陷是:______________________________、______________________________。
(12分)根据氨气还原氧化铜的反应,可设计测定铜元素相对原子质量么Ar(Cu)(近似值)的实验。先称量反应物氧化铜的质量m(CuO),反应完全后测定生成物水的质量m(H20),由此计算Ar(Cu)。为此,提供的实验仪器及试剂如下(根据需要可重复选用,加入的NH4C1与Ca(OH)2的量足以产生使CuO完全还原的氨气):
请回答下列问题:
(1)氨气还原炽热氧化铜的化学方程式为________________________________;
(2)从所提供的仪器及试剂中选择并组装本实验的一套合理、简单的装置,按气流方向的连接顺序为(用图中标注的导管口符号表示)a→______________________________;
(3)在本实验中,若测得m(CuO)="a" g,m(H2O)="b" g,则Ar(Cu)= _______________;
(4)在本实验中,使测定结果Ar(Cu)偏大的是_______________ (填序号);
① CuO未完全起反应② CuO不干燥
③ CuO中混有不反应的杂质④ 碱石灰不干燥⑤ NH4C1与Ca(OH)2混合物不干燥
(5)在本实验中,还可通过测定________和_________,或_______和________达到实验目的。
(Ⅰ)实验室中盐酸的用途十分广泛,常常用来制备气体。
(1)某小组同学欲用4 mol/L的盐酸配制230 mL 0.4mol/L 盐酸溶液,需取用4 mol/L盐酸mL,实验中需要用到的玻璃仪器有、、量筒、烧杯、胶头滴管。
(2)下列实验操作使配制的溶液浓度偏低的是
A.容量瓶洗涤后未干燥 |
B.移液时,有少量溶液溅出 |
C.定容时,加水不慎超过刻度线,又倒出一些 |
D.定容时,俯视刻度线 |
E.装入试剂瓶时,有少量溶液溅出
(Ⅱ)瑞典化学家舍勒将软锰矿(主要成分为MnO2)与浓盐酸混合加热,在世界上首先得到了氯气。已知Cl2和碱溶液在不同条件下,得到的产物不同,某兴趣小组用下图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。( 3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O )
图中:A为氯气发生装置;B的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于水浴中;C的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;D的试管里加有紫色石蕊试液。请填写下列空白:
(1)制取氯气时,在圆底烧瓶里加入一定质量的二氧化锰,通过(填仪器名称)向圆底烧瓶中加入适量的浓盐酸。装置A中反应的离子方程式。
(2)反应完毕经冷却后,B的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是(填编号字母);从B的试管中分离出该晶体的方法是(填实验操作名称)。该小组同学发现制得的氯酸钾产量偏低,可能的一种原因是Cl2中含有杂质,该杂质成分(除水蒸气外,填化学式),如何改进;
(3)实验中可观察到D的试管里溶液的颜色发生了如下变化,请填写下表中的空白:
实验现象 |
原因 |
溶液最初从紫色逐渐变为色 |
氯气与水反应生成的H+使石蕊变色 |
随后溶液逐渐变为无色 |
(4)请在装置图方框中画出缺少的实验装置,并注明试剂。
实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OHCH2=CH2+H2O
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚;浓硫酸把乙醇氧化为CO2等。
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如下图所示:
有关数据列表如下:
乙醇 |
1,2-二溴乙烷 |
乙醚 |
|
状态 |
无色液体 |
无色液体 |
无色液体 |
密度/g·cm3 |
0.79 |
2.2 |
0.71 |
沸点/oC |
78.5 |
132 |
34.6 |
熔点/oC |
-130 |
9 |
-116 |
回答下列问题:
(1)A装置上方使用滴液漏斗的优点是:_________________________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是_____________________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料
(2)B装置的作用是_____________________________________。
(3)在装置C中应加入________(填正确选项前的字母),其目的是______________。
a.水 b.浓硫酸 c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是____________________________.
(5)D装置具支试管内若用溴水代替液溴(假定产物相同),分析其优点________________。
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是_____________;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是_________________________。