【改编】二氧化硫和氯气是中学化学中的常见气体,探究二者的制法和性质是十分重要的课题。
(1)实验室可由多种途径制取SO2。
途径I:Na2SO3固体与较浓的硫酸(约70%)反应制取;
途径II:铜与浓硫酸加热制取。
写出途径II的化学反应方程式: 。
若将Cu改为Zn,发现除得到SO2外还有得到一种气体,该气体可能为 。写出生成该气体的离子方程式 。
(2)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
已知:2 KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。:
C的作用为: ;
D的作用为: ;
如要得到较为纯净的氯气可怎么改进该装置: 。
(3)某同学设计用如下装置探究二氧化硫、氯气的化学性质。
通过控制弹簧夹a、b,向装置A中分别通入不同气体,请完成如下问题:
①若要证明SO2的漂白性,X为 ,操作为 ,现象为 。
②若关闭a,打开b,若X为紫色石蕊试液,则A中的现象为: ,原因是 。
③若同时打开a、b,且通入的气体体积比为1:1,若X为紫色石蕊试液,则A中的现象为 ,与②现象不同的原因是 (书写相应的化学方程式)。
氯离子插层镁铝水滑石是一种新型离子交换材料,其在高温下完全分解为
、
、
和水蒸气,现用如图装置进行实验确定其化学式(固定装置略去)。
(1)热分解的化学方程式为。
(2)若只通过测定装置C、D的增重来确定,则装置的连接顺序为(按气流方向,用接口字母表示),其中C的作用是。
(3)加热前先通过排尽装置中的空气,称取C、D的初始质量后,再持续通入
的作用是将分解产生的气体全部带入装置C、D中完全吸收、等。
(4)完全分解后测得C增重3.65g 、D增重9.90g ,则=,若取消冷却玻管B后进行试验,测定
值将(填“偏高”或“偏低”)。
医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙(含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医药级二水合氯化钙(CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%-103.0%)的主要流程如下:
(1)除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH为8.0-8.5,以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是 _________________________________________________。
(2)酸化操作是加入盐酸,调节溶液的pH约为4.0,其目的有:①________________;②_______________________
(3)测定样品中Cl-含量的方法是:a.称取0.7500 g样品,溶解在250 mL容量瓶中定容;b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中;c.用0.05000 mol/LAgNO3溶液滴定至终点,消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。
①计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为__________________。
②若用上述办法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数有时超过100.0%(测定过程中产生的误差可忽略),其可能原因有_____________________________。
某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积,请回答以下问题。
该小组设计的简易实验装置如图所示:
该实验的主要操作步骤如下:
①配制100 mL 1.0 mol/L的盐酸溶液;
②用________(填仪器名称并注明规格)量取7.5mL 1.0 mol/L的盐酸溶液加入锥形瓶中;
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条,并系于铜丝末端,为使HCl全部参加反应,a的数值至少为________;
④往广口瓶中装入足量水,按上图连接好装置,检查装置的气密性;
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温,读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题。
(1)步骤①中,配制100 mL 1.0 mol/L的盐酸溶液时,下列哪些操作会使配制浓度偏小(填写字母)____。
A 用量筒量取浓盐酸时,俯视量筒的刻度 B容量瓶未干燥即用来配制溶液
C浓盐酸在烧杯中稀释时,搅拌时间过长
A.定容完成后,将容量瓶倒置摇匀后,发现液面低于刻度线 E.在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线 F.烧杯中有少量水 (2)请填写操作步骤中的空格:步骤②_______________ 步骤③___________ (3)实验步骤⑤中应选用__________(填字母)的量筒。 |
||
B.100 mL | C.200 mL | D.500 mL |
(4)读数时除恢复到室温外,还要注意①______________,②_____________________。
(5)忽略水蒸气影响,在该条件下测得气体摩尔体积的计算式为Vm=____L/mol。
某小组同学在制备氢氧化铜时,将20 mL 2 mol/L的NaOH溶液滴入50 mL 1 mol/L的CuSO4溶液中,得到了绿色沉淀.这与“氢氧化铜是蓝色沉淀”这一文献说法不符,为探究该绿色沉淀的成分,他们做了如下实验进行探究.。
[实验一]
将20 mL 1 mol/L的CuSO4溶液滴入50 mL 2 mol/L的NaOH溶液中,观察到生成了蓝色沉淀.
[实验二]
①将绿色沉淀过滤、洗涤、低温烘干.
②称取2.58 g该绿色沉淀,投入50 mL 2 mol/L的NaOH溶液中,剧烈振荡,沉淀变成蓝色,过滤、洗涤,并将洗涤液转移到滤液中,低温烘干称量得蓝色沉淀为1.96 g.
③向②的滤液中加入足量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,过滤、洗涤、烘干后称量为2.33 g.
请回答下列问题:
(1)配制220ml 1mol/L的硫酸铜溶液除需用托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管外,还需要的玻璃仪器是,在实验中需称量胆矾克
(2)该组同学做实验一的目的或作用是
(3)实验二中第①步洗涤沉淀的方法是
(4)通过计算,该绿色沉淀的成分可表示为 .
(5)写出实验二中第②步发生反应的离子方程式:
(10分)聚合硫酸铁(SPFS)是一种新型的饮用水处理剂和城市污水净化剂,其化学组成可表示为[Fe2(OH)n(SO4)3 - ]m 。某研究小组将聚合硫酸铁在一定条件下加热完全分解,对所得气体产物和固体产物进行实验探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下试剂完成验证和探究过程(已知SO3的熔点为16.8 ℃)。
试剂:1.0 mol·L-1的盐酸、1.0 mol·L-1的KMnO4溶液、 0.1 mol·L-1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品红溶液、蒸馏水、冰水。
(1)聚合硫酸铁中铁元素的化合价是________
(2)固体产物成分的探究
【实验设计】
实验步骤 |
现象 |
步骤1:取适量的固体产物于试管中,加入足量1.0 mol·L-1的盐酸,充分振荡使固体完全溶解。 |
固体溶解,没有观察 到气泡,溶液呈黄色 |
步骤2:取少量步骤1所得溶液于试管中,加入适量20%的KSCN溶液振荡 |
溶液呈血红色 |
步骤3:另取少量步骤1所得溶液于试管中,滴入少量1.0 mol·L-1的KMnO4溶液,振荡。 |
KMnO4的紫红色不褪去 |
【思考与判断】根据上面的信息,可以确定固体产物的成分是________;
步骤1中发生反应的离子方程式为
(3)气体产物成分的探究(不考虑水蒸气)
【提出假设】假设1:所得气体的成分是SO3假设2:所得气体的成分是SO2、O2
假设3:所得气体的成分是
【设计实验方案,验证假设】按下表的实验步骤写出预期现象与结论。
实验操作 |
预期现象与结论 |
步骤1:将少量气体产物通入盛有适量品红溶液的试管中,观察溶液的颜色变化,然后加热再观察溶液的颜色变化 |
① ② |
步骤2:将气体产物缓缓通过浸在冰水中的U形管(如图),然后在U形管中加入适量0.1 mol·L-1的BaCl2溶液,充分振荡 |
结合步骤1中的② |