16.实验室有一瓶混有氯化钠的氢氧化钠固体试剂,经测定NaOH的质量分数约为82.0%,为了验证其纯度,用浓度为0.2mol/L的盐酸进行滴定,试回答下列问题:
(1)托盘天平称量5.0g固体试剂,用蒸馏水溶解于烧杯中,并振荡,然后立即直接转入 500mL容量瓶中,恰好至刻度线,配成待测液备用。请改正以上操作中出现的五处错误。
① ,② ,③ ,
④ ,⑤ 。
(2)将标准盐酸装在25.00mL 滴定管中,调节液面位置在 处,并记下刻度。
(3)取20.00mL待测液,待测定。该项实验操作的主要仪器有 。
用 试剂作指示剂时,滴定到溶液颜色由 刚好至 色时为止。
(4)滴定达终点后,记下盐酸用去20.00mL,计算NaOH的质量分数为 。
(5)试分析滴定误差可能由下列哪些实验操作引起的 。
A.移待测液至容量瓶时,未洗涤烧杯 |
B.酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接装盐酸 |
C.滴定时,反应容器摇动太激烈,有少量液体溅出 |
D.滴定到终点时,滴定管尖嘴悬有液滴 |
E.读数(滴定管)开始时仰视,终点时俯视
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息:①四氯化硅遇水极易水解;②SiCl4沸点为57.7℃,熔点为-70.0℃。请回答:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式 。
(2)装置C中的试剂是 ;装置F的作用是 ;
装置E中的h瓶需要冷却的理由是 。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中含有铁元素,为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定。
①反应的离子方程式: 。
②滴定前是否要滴加指示剂? (填“是”或“否”),请说明理由 。
③滴定前检验Fe3+是否被完全还原的实验操作是 。
(9分)某研究性学习小组在网上收集到信息:钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧。
他们对钠在CO2气体中燃烧后得到的白色产物进行了如下探究:
[实验操作] 将燃烧的钠迅速伸入装满CO2的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底有黑色颗粒,瓶壁上附着白色物质。
[提出假设]
假设1:白色物质是Na2O。
假设2:白色物质是Na2CO3。
假设3:白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。
[设计方案] 该小组对燃烧后生成的白色物质进行如下探究:
实验方案 |
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
方案1 |
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞试液 |
溶液变成红色 |
白色物质为Na2O |
方案2 |
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的CaCl2溶液。 ②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无色酚酞试液 |
①出现白色沉淀。 ②无明显现象 |
白色物质为Na2CO3 |
请回答下列问题:
(1)写出金属镁与二氧化碳反应的化学方程式:__________________。
(2)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是________________。
(3)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为________________。
(4)乙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意乙同学的观点,并简述理由:___________。
小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3),某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数,设计如下实验方案:
Ⅰ.加热分解法
利用图1装置,充分加热小苏打样品。
(1)仪器a的名称为______________。
(2)在实验过程中,需要测量的实验数据有:
①仪器a的质量;
②______ ____;
③____ ________。
Ⅱ.测量气体体积法
利用图2装置,测定反应生成气体的体积。
(3)组装好仪器后,首先进行的操作为_____ ___。
(4)导管g的作用为___ _____。
(5)因为CO2溶于水,为了减小实验误差,B、C中最好用________溶液代替水。
(6)待反应结束,气体冷却至室温后,利用图示装置读取气体体积时,应注意的事项有:
①______________________________;
②_______________________________。
高锰酸钾是一种用途广泛的强氧化剂,实验室制备高锰酸钾所涉及的化学方程式如下:
MnO2熔融氧化:3MnO2+ KClO3+ 6KOH 3K2MnO4+ KCl+3H2O;
K2MnO4歧化:3K2MnO4+ 2CO2=2KMnO4+ MnO2↓+2K2CO3。
已知K2MnO4溶液显绿色。请回答下列问题:
(1)MnO2熔融氧化应放在 中加热(填仪器编号)。
①烧杯 ②瓷坩埚 ③蒸发皿 ④铁坩埚
(2)在MnO2熔融氧化所得产物的热浸取液中通入CO2气体,使K2MnO4歧化的过程在如图装置中进行,A、B、C、D、E为旋塞,F、G为气囊,H为带套管的玻璃棒。
①为了能充分利用CO2,装置中使用了两个气囊。当试管内依次加入块状碳酸钙和盐酸后,关闭旋塞B、E,微开旋塞A,打开旋塞C、D,往热K2MnO4溶液中通入CO2气体,未反应的CO2被收集到气囊F中。待气囊F收集到较多气体时,关闭旋塞 ,打开旋塞 ,轻轻挤压气囊F,使CO2气体缓缓地压入K2MnO4溶液中再次反应,未反应的CO2气体又被收集在气囊G中。然后将气囊G中的气体挤压入气囊F中,如此反复,直至K2MnO4完全反应。
②检验K2MnO4歧化完全的实验操作是 。
(3)将三颈烧瓶中所得产物进行抽滤,将滤液倒入蒸发皿中,蒸发浓缩至 ,自然冷却结晶,抽滤,得到针状的高锰酸钾晶体。本实验应采用低温烘干的方法来干燥产品,原因是____________。
(4)利用氧化还原滴定法进行高锰酸钾纯度分析,原理为:
2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
现称取制得的高锰酸钾产品7.245g,配成500mL溶液,用移液管量取25.00 mL待测液,用0.1000 mol·L-1草酸钠标准溶液液进行滴定,终点时消耗标准液体积为50.00mL(不考虑杂质的反应),则高锰酸钾产品的纯度为 (保留4位有效数字,已知M(KMnO4)=158g·mol-1)。若移液管用蒸馏水洗净后没有用待测液润洗或烘干,则测定结果将 。(填“偏大”、“偏小”、“不变”)
(10 分)为了探究Cu(NO3)2 的氧化性和热稳定性,某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ.Cu(NO3)2的氧化性
将光亮的铁丝伸入Cu(NO3)2溶液中,一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe 的氧化产物,将溶液中的Cu2+除尽后,进行了如下实验。可选用的试剂KSCN 溶液、K3[Fe(CN)6]溶液、氯水。
(1)请完成下表:
操作 |
反应或现象 |
结论 |
取少量除尽 Cu2+后的溶液于试管中,加入① 溶液,振荡 |
现象② |
存在 Fe3+ |
取少量除尽 Cu2+后的溶液于试管中,加入 K3[Fe(CN)6] 溶液,振荡 |
离子方程式③ |
存在 Fe2+ |
Ⅱ.Cu(NO3)2 的热稳定性
在下图所示的实验装置A 中,用酒精喷灯对Cu(NO3)2固体加强热,产生红棕色气体,在装置C中收集到无色气体,经验证为O2。当反应结束以后,试管中残留固体为红色。
(2)装置B 的作用是 。
(3)从实验安全角度考虑,需要在A、B 间加入装置M,请在方框中画出M 装置
(4)下图为Cu(NO3)2样品高温过程的热重曲线(样品质量分数w%随温度变化的曲线)。
Cu(NO3)2加热到200℃的化学方程式为 ,继续高温至1000℃生成 (填化学式)固体。