某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应,提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少?”的问题,并设计了如下方案进行实验:
实验试剂:18mol/L硫酸20mL,纯铜粉足量,足量2mol/LNaOH溶液
请根据实验回答问题:
(1)首先根据上图所示,组装实验装置,并在加入试剂前先进行 操作。
(2)烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是: (填化学式),利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是: 。
(3)加热烧瓶20分钟,烧瓶中发生反应的化学方程式是: 。待烧瓶中反应基本结束,撤去酒精灯,利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气,以确保烧瓶中的SO2气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的 (填仪器名称)起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
(4)将充分反应后的烧杯取下,向其中加入足量的酸化的双氧水,再加入足量的BaCl2溶液,再进行 、 、 后称量硫酸钡的质量为13.98g,请计算能与铜反应的硫酸的浓度最低是 。
(5)有的同学提出在上面(4)中可以不必加入酸化的双氧水,直接进行后面的实验,也能得到准确的数据,请结合你的理解分析: (填“需要”或“不需要”)加入双氧水,原因: 。
实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO=3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol (CH2)6N4H+与 l mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸,某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ称取1.500 g样品,加水溶解,配成250 mL溶液。
步骤Ⅱ用酸式滴定管量取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液。用0.1010 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
⑴根据实验步骤填空:
①步骤Ⅰ中用到的主要玻璃仪器有;
②步骤Ⅱ中酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入样品溶液进行量取,则测得样品中氮质量分数(填“偏高”、“偏低”或“无影响”,下同)。锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则对滴定时用去NaOH标准溶液的体积。滴定时对NaOH标准溶液体积,读取初读数时仰视,读取终读数时姿势正确,则测得样品中氮质量分数。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,酚酞指示剂由色变成色。
⑵滴定结果如表所示:
滴定次数 |
待测溶液体积/ml |
标准NaOH溶液体积读数(ml) |
|
滴定前/ml |
滴定后/ml |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
2.30 |
22.30 |
则消耗NaOH标准溶液的体积平均为,该样品中氮的质量分数为。
以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一。
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为。
(2)常温下,某化学兴趣小组在实验室中,用石墨电极以右图装置进行电解某浓度氯化钠溶液的实验,电解一段时间后,收集到标准状况下氢气2.24 L。(设电解前后溶液的体积均为1 L,不考虑水的蒸发或气体的溶解)(已知:lg5==0.70)
①理论上,电解后溶液的pH=。
②若实际测得反应后溶液的pH=13.00,则造成这种误差的原因可能是氯气和氢氧化钠溶液反应,写出该反应的离子方程式。
(1)在实验室制取蒸馏水的装置中,温度计的水银球应位于;烧瓶中应放几粒沸石(或碎瓷片),其作用是;冷凝管中冷凝水的流向应当是(流向用上口、下口、谁为进水口,谁为出水口表示)。
(2)实验室欲配制0.5 mol·L-1的NaOH溶液500 mL,有以下仪器:
①烧杯 ②100 mL量筒③1000 mL 容量瓶④500 mL 容量瓶⑤玻璃棒 ⑥托盘天平(带砝码)
a:配制时,必须使用的仪器有 (填代号),还缺少的仪器是 ,该实验中两次用到玻璃棒,其作用分别是 、 。
b:配制时,一般可分为以下几个步骤:①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却,其正确的操作顺序是。
c:在配制NaOH溶液时,下列操作会导致结果偏低的是
(1)用拖盘天平称量时砝码放在左盘(2)溶解NaOH固体后没有冷却至室温就向容量瓶转移溶液
(3)将烧杯中的溶液转移到容量瓶时不慎洒到容量瓶外(4)定容时俯视刻度线(5)定容时仰视刻度线
(6)干净的容量瓶未经干燥就用于配制溶液
如右图所示:
(1)将铜棒和铝棒用导线连接后置于盛稀盐酸的烧杯中,看到的现象是。铝棒做 极,该极的电极反应方程式为 _______ 。
(2)如果将盐酸换成NaOH溶液,该电池发生的总反应离子方程式为_________________。
此时铝棒做 极,该极的电极反应方程式为。
(3)如果将盐酸换成浓硝酸溶液,则铝棒做 极。
实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH+6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当,也消耗1 mol OH-],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:步骤Ⅰ 称取样品1.500 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。(1)根据步骤Ⅲ填空:
①用NaOH标准溶液滴定滴定锥形瓶中溶液时,左手控制式滴定管,右手摇动锥形瓶,眼睛注视_______________。直到因加入一滴NaOH溶液后,溶液由无色变为红色,并且______________为止
②碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
③移取25.00 mL样品的滴定管,移取前尖嘴处有气泡,移取后气泡消失,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
(2)滴定结果如下表所示:
滴定次数 |
待测溶液的体积/mL |
标准溶液的体积/mL |
|
滴定前刻度 |
滴定后刻度 |
||
第一次 |
25.00 |
1.02 |
20.99 |
第二次 |
25.00 |
2.00 |
22.03 |
第三次 |
25.00 |
0.00 |
22.00 |
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol/L,则该样品中氮的质量分数为________。