(14分)以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3 ,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(红矾钠的主要成分为重铬酸钠:Na2Cr2O7·2H2O),其主要工艺流程如下:
查阅资料得知:
i.常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-。
ii.
物质 |
开始沉淀的pH值 |
完全沉淀的pH值 |
Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
Al(OH)3 |
3.4 |
4.4 |
Cr (OH)3 |
4.6 |
5.9 |
Fe(OH)2 |
7.5 |
9.7 |
Bi(OH)3 |
0.7 |
4.5 |
回答下列问题:
(1)反应之前先将矿石粉碎的目的是 。
(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和__________(填仪器名称)。
(3)写出④反应的离子反应方程式 。
(4)⑤中酸化是使CrO42-转化为Cr2O72-,写出该反应的离子方程式 。
(5)将溶液H经过下列操作,蒸发浓缩,__________,过滤,洗涤,干燥即得红矾钠。
(6)取一定质量的固体D溶解于200mL的硫酸中,向所得溶液中加入5mol/L的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量n与加入NaOH溶液的体积V关系如图所示,则硫酸的浓度为 ,固体D中含Fe化合物的物质的量为 。
(16分)乙酸丁酯(CH3COOCH2CH2CH2CH3)是具有果香味的香精,经酯化反应可进行乙酸丁酯的合成。有关物质的物理性质见下表。合成过程如下:第一步:将丁醇和过量的乙酸混合加热发生酯化反应;第二步:洗涤提纯;第三步:蒸馏提纯。
(1)上述是合成和提纯乙酸丁酯的有关装置图,请写出合成和提纯乙酸丁酯的操作顺序(填字母)C→F→→→→。
(2)C装置中除了装有1-丁醇和过量的乙酸外,还需要加入___________、___________。
乙酸过量的原因是__________________。装置C中冷凝管的作用是:;
(3)步骤F:酯化反应完成后,向卸下的烧瓶中加入25mL水的作用是_____ ___ _。A装置中Na2CO3溶液的作用是_______。
(4)步骤E的操作要领是:①用一只手的手掌压住分液漏斗的塞子并握住分液漏斗;
②另一只手握住活塞部分;③。
(5)装置A的分液漏斗中液体分为两层,乙酸丁酯应在(填上、下)层。
(6)第一步酯化反应过程中可能得到的有机副产物有______(写出两种物质的结构简式)。
欲在室温和1.01×105 Pa条件下测定镁的相对原子质量。请利用下图给定的仪器中选择合适的仪器组成一套实验装置(每仪器只允许用一次)。
请回答下列问题:
(1)假设气流方向为左→右,则所选各仪器的接口连接顺序为(用小写字母填写):
_________________________________。
(2)连接好仪器后,要进行的操作有以下几步:
①待反应容器中的物质恢复至室温时,测量出气体体积折合到标准状况下为V mL;
②擦掉镁条表面的氧化膜,将其置于天平上称量(假定其质量为m g);
③检查各装置的气密性;
④往反应容器内加入某稀酸,至镁条不再溶解。
上述几步操作的先后顺序是。
(3)根据实验数据可算出镁的相对原子质量,其数学表达式为____________________。
(4)若未将反应容器冷却至室温就测量气体体积,这将会使所测镁的相对原子质量数据(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)_______________。
(5)若未擦净镁条表面氧化膜就进行实验,这将会使所测镁的相对原子质量数据(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)__________________。
(14分)实验室常用邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)来标定氢氧化钠溶液的浓度,反应如下:KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O。邻苯二甲酸氢钾溶液呈酸性,滴定到达终点时,溶液的pH约为9.1。
(1)为标定NaOH溶液的浓度,准确称取一定质量的邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)加入250mL锥形瓶中,加入适量蒸馏水溶解,应选用_____________作指示剂,到达终点时溶液由______色变为_______色,且半分钟不褪色。(提示:指示剂变色范围与滴定终点pH越接近误差越小。)
(2)在测定NaOH溶液浓度时,有下列操作:①向溶液中加入1~2滴指示剂; ②向锥形瓶中加20mL~30mL蒸馏水溶解; ③用NaOH溶液滴定到终点,半分钟不褪色;④重复以上操作; ⑤准确称量0.4000g ~ 0.6000g邻苯二甲酸氢钾加入250mL锥形瓶中; ⑥根据两次实验数据计算NaOH的物质的量浓度。
以上各步操作中,正确的操作顺序是________________________________。
(3)上述操作中,将邻苯二甲酸氢钾直接放在锥形瓶中溶解,对实验是否有影响?
______________。(填“有影响”或“无影响”)
(4)滴定前,用蒸馏水洗净碱式滴定管,然后加待测定的NaOH溶液滴定,此操作使实验结果____________。(填“偏大”“偏小”或“无影响”)
(5)现准确称取KHC8H4O4(相对分子质量为204.2)晶体两份各为0.5105g,分别溶于水后加入指示剂,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液体积平均为20.00mL,则NaOH溶液的物质的量浓度为___________。(结果保留四位有效数字)
(14分)某研究性学习小组为了探究醋酸的电离情况,进行了如下实验。
实验一配制并标定醋酸溶液的浓度
取冰醋酸配制250 mL 0.4 mol/L的醋酸溶液,用0.4 mol/L的醋酸溶液稀释成所需浓度的溶液,再用NaOH标准溶液对所配醋酸溶液的浓度进行标定。回答下列问题:
⑴配制250 mL 0.4 mol/L 醋酸溶液时需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、________________和_________________。
⑵为标定该醋酸溶液的准确浓度,用0.2000 mol/L的NaOH溶液对20.00 mL醋酸溶液进行滴定,几次滴定消耗NaOH溶液的体积如下:
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
消耗NaOH溶液的体积(mL) |
20.05 |
20.00 |
18.80 |
19.95 |
则该醋酸溶液的准确浓度为_____________。(保留小数点后四位)
实验二探究浓度对醋酸电离程度的影响
用pH计测定25℃时不同浓度的醋酸的pH,其结果如下:
醋酸浓度(mol/L) |
0.0010 |
0.0100 |
0.0200 |
0.1000 |
0.2000 |
pH |
3.88 |
3.38 |
3.23 |
2.88 |
2.73 |
回答下列问题:
⑶根据表中数据,可以得出醋酸是弱电解质的结论,你认为得出此结论的依据是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
⑷从表中的数据,还可以得出另一结论:随着醋酸浓度的减小,醋酸的电离程度
____________。(填增大、减小或不变)
实验三探究温度对醋酸电离程度的影响
(5)请你设计一个实验完成该探究,请简述你的实验方案________________________
______________________________________________________________________。
硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,该气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种。某化学课外活动小组通过设计一探究性实验,探索测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验可能用到的仪器如下图所示:
【提出猜想】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有二种;
Ⅲ.所得气体的成分可能含有三种。
【实验探究】
实验操作过程(略)。已知实验结束时,硫酸铜完全分解。请回答下列问题:
(1) 请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为:
__(填序号)
(2) 若实验结束,B中量筒没有收集到水,则证明猜想正确。
(3)若实验结束,经测定装置C的总质量增加了,能否肯定气体产物中含有SO2而不含SO3?
请说明理由。答:
(4)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后,测得相关数据也不同,数据如下:
实验小组 |
称取CuSO4 的质量(g) |
装置C增加 的质量(g) |
量筒中水的体积折算成标 准状况下气体的体积(mL) |
一 |
6.4 |
2.56 |
298.7 |
二 |
6.4 |
2.56 |
448 |
请通过计算,推断出第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学反应方程式:
一组:_____________;
二组:_。
(5)该实验设计中,由于实验操作的原因容易给测定带来最大误差的两个仪器是________和_______(填代号)。