某校化学兴趣小组的同学用滴定法对一含有少量Na2SO4的Na-优题课

某同学进行实验研究时，欲配制 $1.0 m o l / L$ $B a (O H)_{2}$ 溶液，但只找到在空气中暴露已久的 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 试剂（化学式量：315）。在室温下配制溶液时发现所取试剂在水中仅部分溶解，烧杯中存在大量未溶物。为探究原因，该同学查得 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 在283 $K$ 、293 $K$ 和303 $K$ 时的溶解度（ $g$ /100g H₂O）分别为2.5、3.9和5.6。
（1）烧杯中未溶物仅为 $B a C O_{3}$ ，理由是
（2）假设试剂由大量 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 和少量 $B a C O_{3}$ 组成，设计实验方案，进行成分检验。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。（不考虑结晶水的检验；室温时 $B a C O_{3}$ 饱和溶液的 $P H$ =9.6）
限选试剂及仪器：稀盐酸、稀硫酸、 $N a O H$ 溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取适量试剂于洁净烧杯中，加入足量蒸馏水，充分搅拌，静置，过滤，得滤液和沉淀。
步骤2：取适量滤液于试管中，滴加稀硫酸。
步骤3：取适量步骤1中的沉淀于试管中，。
步骤4：

（3）将试剂初步提纯后，准确测定其中 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 的含量。实验如下：
①配制250 $m l$ 约 $0.1 m o l / L$ $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 溶液：准确称取 $w$ 克试样，置于烧杯中，加适量蒸馏水，，将溶液转入，洗涤，定容，摇匀。
②滴定：准确量取25.00 $m l$ 所配制 $B a (O H)_{2}$ 溶液于锥形瓶中，滴加指示剂，将（填"0.020"、"0.05"、"0.1980"或"1.5"） $m o l / L$ 盐酸装入50 $m l$ 酸式滴定管，滴定至终点，记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸 $V m l$ 。
③ 计算 $B a (O H)_{2} \cdot 8 H_{2} O$ 的质量分数=（只列出算式，不做运算）
（4）室温下，(填"能"或"不能") 配制 $1.0 m o l / L$ $B a (O H)_{2}$ 溶液。

甲、乙两同学为探究 $S O_{2}$ $S O_{2}$ 与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色 $B a S O_{3}$ 沉淀，用下图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）

实验操作和现象：

操作	现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热	A中有白雾生成，铜片表面产生气泡 B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀，液面上放略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入 $N_{2}$ _, 停止加热，一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸	尚未发现白色沉淀溶解

(1)A中反应的化学方程式是。
(2)C中白色沉淀是_，该沉淀的生成表明 $S O_{2}$ 具有性。
(3)C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是_。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①未证实各自的观点，在原实验基础上：
甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是;
乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是。
②进行实验，B中现象：

甲	大量白色沉淀
乙	少量白色沉淀

检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸。结合离子方程式解释实验现象异同的原因：。
(5)合并（4）中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是。

高氯酸铵（ $N H_{4} C l O_{4}$ ）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取
$N a C l O_{4} (a q) + N H_{4} C l (a q)$ $N H_{4} C l O_{4} (a q) ＋ N a C l (a q)$ (1)若 $N H_{4} C l$ 用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是。
(2）反应得到的混合溶液中 $N H_{4} C l O_{4}$ 和 $N a C l$ 的质量分数分别为0.30和0.l5（相关物质的溶解度曲线见图9）。从混合溶液中获得较多 $N H_{4} C l O_{4}$ 晶体的实验操作依次为(填操作名称）、干燥。

(3）样品中 $N H_{4} C l O_{4}$ 的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如图10所示（加热和仪器固定装置已略去），实验步骤如下：

步骤1：按图10所示组装仪器，检查装置气密性。
步骤2：准确称取样品a g（约0.5g）于蒸馏烧瓶中，加入约150mL水溶解。
步骤3：准确量取40.00mL约 $0.1 m o l / L H_{2} S O_{4}$ 溶解于锥形瓶中。
步骤4：经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入 $20 m L 3 m o l / L N a O H$ 溶液。
步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。
步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置2~3次，洗涤液并入锥形瓶中。
步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用 $c m o l / L N a O H$ 标准溶液滴定至终点，消耗 $N a O H$ 标准溶液
步骤8.将实验步骤1-7重复2次
①步骤3中，准确量取40.00ml $H_{2} S O_{4}$ 溶液的玻璃仪器是。
②步骤1-7中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是（填写步骤号）。
③为获得样品中 $N H_{4} C l O_{4}$ 的含量，还需补充的实验是

$A g_{2} O_{2}$ 是银锌碱性电池的正极活性物质，可通过下列方法制备：在 $K O H$ 加入适量 $A g N O_{3}$ 溶液,生成 $A g_{2} O$ 沉淀，保持反应温度为80，边搅拌边将一定量 $K_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液缓慢加到上述混合物中，反应完全后，过滤、洗剂、真空干燥得到固体样品。反应方程式为
$2 A g N O_{3} + 4 K O H + K_{2} S_{2} O_{3} \overset{△}{\to A g_{2}} O_{2} ↓$ + $2 K N O_{3} + 2 K_{2} S O_{4} + 2 H_{2} O$ 回答下列问题：
（1）上述制备过程中，检验洗剂是否完全的方法是.
(2)银锌碱性电池的电解质溶液为 $K O H$ 溶液，电池放电时正极的 $A g_{2} O_{2}$ 转化为 $A g$ ，负极的 $Z n$ 转化为 $K_{2} Z n （ O H)_{4}$ ，写出该电池反应方程式：.
(3)准确称取上述制备的样品（设 $A g_{2} O_{2}$ 仅含和 $A g_{2} O$ ）2.558 $g$ ，在一定的条件下完全分解为 $A g$ 和 $O_{2}$ ，得到224.0 $m l O_{2}$ （标准状况下）。计算样品中 $A g_{2} O_{2}$ 的质量分数（计算结果精确到小数点后两位）。

实验室以含有 $C a^{2 +}$ 、 $M g^{2 +}$ 、 $C l^{-}$ 、 $S O_{4}^{2 -}$ 、 $B r^{-}$ 等离子的卤水为主要原料制备无水 $C a C l_{2}$ 和 $B r_{2}$ ，流程如下：

（1）操作Ⅰ使用的试剂是，所用主要仪器的名称是。
（2）加入溶液W的目的是。用 $C a O$ 调节溶液Y的 $p H$ ，可以除去 $M g^{2 +}$ 。由表中数据可知，理论上可选择 $p H$ 最大范围是。酸化溶液Z时，使用的试剂为。

(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集 $C a O_{2}$ 气体，下列装置中合理的是。

A．	a.
B．	b.
C．	c.
D．	d.

（4）常温下， $H_{2} S O_{3}$ 的电离常数 $K_{a 1} = 1.2 \times 10^{- 2}$ ， $K_{a 2} = 6.3 \times 10^{- 3}$ ， $H_{2} C O_{3}$ 的电离常数 $K_{a 1} = 4.5 \times 10^{- 7}$ ， $K_{a 2} = 4.7 \times 10^{- 11}$ 。某同学设计实验验证 $H_{2} S O_{3}$ 酸性强于 $H_{2} C O_{3}$ ：将 $S O_{2}$ 和 $C O_{2}$ 气体分别通入水中至饱和，立即用酸度计测两溶液的 $p H$ ，若前者的 $p H$ 小于后者，则 $H_{2} S O_{3}$ 酸性强于 $H_{2} C O_{3}$ 。该实验设计不正确，错误在于。
设计合理实验验证 $H_{2} S O_{3}$ 酸性强于 $H_{2} C O_{3}$ （简要说明实验步骤、现象和结论）。。仪器器自选。
供选的试剂： $C O_{2}$ 、 $S O_{2}$ 、 $N a_{2} C O_{3}$ 、 $N a H C O_{3}$ 、 $K M n O_{4}$ 、 $N a H S O_{3}$ 、蒸馏水、饱和石灰水、酸性 $K M n O_{4}$ 溶液、品红溶液、 $p H$ 试纸。

实验编号	待测NaOH溶液的体积/mL	HCl溶液的体积/mL
1	20.00	24.01
2	20.00	23.99
3	20.00	22.10