Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O
反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)
实验步骤:
①称取20 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。另取4 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润湿,加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60 min。
③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。
回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。
(2)仪器a的名称是________,其作用是____________________。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是______________,检验是否存在该杂质的方法是____________________________。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:____________。
Ⅱ.测定产率
将所得产品配成500ml溶液,取该溶液20ml,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:____________________。
(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为______mL,则该实验的产率为_____。(保留三位有效数据)
Ⅲ.Na2S2O3的应用
(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_______________________________________。
氨在人类的生产和生活中有着广泛的应用.某化学兴趣小组利用图一装置探究氨气的有关性质。
(1)装置A中烧瓶内试剂可选用 (填序号).B的作用是 .
a.碱石灰 b.生石灰 c.浓硫酸 d.烧碱溶液
(2)连接好装置并检验装置的气密性后,装入药品,然后应先 (填I或Ⅱ).
Ⅰ.打开旋塞逐滴向圆底烧瓶中加入氨水Ⅱ.加热装置C
(3)实验中观察到C中CuO粉末变红,D中无水硫酸铜变蓝,并收集到一种单质气体,则该反应相关化学方程式为 .该反应证明氨气具有 性.
(4)该实验缺少尾气吸收装置,图二中能用来吸收尾气的装置是 (填装置序号).
(5)氨气极易溶于水,若标准状况下,将2.24L的氨气溶于水配成1L溶液,所得溶液的物质的量浓度为_______mol/L.
工业制得的氮化铝(AlN)产品中常含有少量Al4C3、Al2O3、C等杂质。某同学设计了如下实验分别测定氮化铝(AlN)样品中AlN和Al4C3的质量分数(忽略NH3在强碱性溶液中的溶解)。
(1)实验原理:①Al4C3与硫酸反应可生成CH4。②AlN溶于强酸产生铵盐,溶于强碱生成氨气。
(2)实验装置(如图所示):
(3)实验过程:
①连接实验装置,检验装置的气密性。称得D装置的质量为yg,滴定管的读数为amL
②称取xgAlN样品置于装置B瓶中;塞好胶塞,关闭活塞K2、K3,打开活塞K1,通过分液漏斗加入稀硫酸,与装置B瓶内物质充分反应。③待反应进行完全后,关闭活塞K1,打开活塞 ,通过分液漏斗加入过量NaOH ,与装置B瓶内物质充分反应。④ (填入该步应进行的操作)。⑤记录滴定管的读数为bmL,称得D装置的质量为zg。
(4)数据分析:(已知:该实验条件下的气体摩尔体积为Vm L·mol-1)
①Al4C3的质量分数为 。
②若读取滴定管中气体的体积时,液面左高右低,则所测气体的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③AlN的质量分数为 。
二氧化钛是钛的重要化合物,钛白(纯净的二氧化钛)是一种折射率高、着色力和遮盖力强、化学性质稳定的白色颜料。从钛铁矿(主要成分FeTiO3,含Fe2O3、SiO2等杂质)制取二氧化钛,常用硫酸法,其流程如下:
(1)钛铁矿主要成分与浓硫酸反应的主要产物是TiOSO4和FeSO4,该反应的化学方程式 。
(2)为提高“固体熔块”水浸取时的浸出率,除了采用循环浸取、延长时间、熔块粉碎外,适宜的条件还可以选择 (任写一种)。
(3)过滤时所需玻璃仪器为漏斗、玻璃棒和烧杯。从滤液中得到X为绿矾(FeSO4·7H2O)晶体的实验操作依次为:加热浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、低温干燥。实验室要配制、保存该溶液时需加少量铁屑,目的是 。
(4)第③步反应化学方程式 。
(5)若实验时需要450mL2mol/L的C溶液,则在精确配制时,需用托盘天平称取NaOH固体 g,所使用的仪器除托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙外,还必须有 (填仪器名称)。
[实验化学]
实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图,相关物质的沸点见附表)。其实验步骤为:
步骤1:将三颈瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升温至60℃,缓慢滴加经浓硫酸干燥过的液溴,保温反应一段时间,冷却。
步骤2:将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中,搅拌、静置、分液。有机相用10%NaHCO3溶液洗涤。
步骤3:经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体,放置一段时间后过滤。
步骤4:减压蒸馏有机相,收集相应馏分。
(1)实验装置中冷凝管的主要作用是_______________,锥形瓶中的溶液应为_______________。
(2)步骤1所加入的物质中,有一种物质是催化剂,其化学式为________________。
(3)步骤2中用10%NaHCO3溶液洗涤有机相,是为了除去溶于有机相的_____________ (填化学式)。
(4)步骤3中加入无水MgSO4固体的作用是________________。
(5)步骤4中采用减压蒸馏技术,是为了防止____________。
附表相关物质的沸点(101kPa)
物质 |
沸点/℃ |
物质 |
沸点/℃ |
溴 |
58.8 |
1,2-二氯乙烷 |
83.5 |
苯甲醛 |
179 |
间溴苯甲醛 |
229 |
某研究小组利用下图装置探究温度对CO还原Fe2O3的影响(固定装置略)
(1)MgCO3的分解产物为
(2)装置C的作用是 ,处理尾气的方法为
(3)将研究小组分为两组,按题图装置进行对比实验,甲组用酒精灯、乙组用酒精喷灯对装置D加热,反应产物均为黑色粉末(纯净物),两组分别用产物进行以下实验。
步骤 |
操作 |
甲组现象 |
乙组现象 |
1 |
取黑色粉末加入稀盐酸 |
溶解,无气泡 |
溶解,有气泡 |
2 |
取步骤1中溶液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液 |
蓝色沉淀 |
蓝色沉淀 |
3 |
取步骤1中溶液,滴加KSCN溶液 |
变红 |
无现象 |
4 |
向步骤3溶液中滴加新制氯水 |
红色褪去 |
先变红,后褪色 |
①乙组得到的黑色粉末是
②甲组步骤1中反应的离子方程式为
③乙组步骤4中,溶液变红的原因为 ;溶液褪色可能的原因及其验证方法为
④从实验安全考虑,题图装置还可采取的改进措施是