氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中A1N的含量,某实验小组设计了如下两种实验方案。
已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
【方案l】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AIN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图C装置中球形干燥管的作用是 。
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先 ,再加入实验药品。接下来的实验操作是 ,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是 。
(3)若去掉装置B,则导致测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见 。
【方案2】按以下步骤测定样品中A1N的纯度:
(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为 。
(5)步骤③的操作是 。A1N的纯度是 (用m1、m2表示)。
化学实验是研究物质性质的基础。
(1)下列有关实验操作或测量数据合理的是(填序号)。
a.用铁坩埚加热CuSO4·5H2O晶体测定结晶水质量分数
b.用干燥的pH试纸测定浓硫酸的pH
c.用规格为20mL的量筒,量取16.8mL的Na2CO3溶液
(2)某废水样品中含有一定的Na+、CO32-、SO32-,甲、乙两研究小组欲测定其中SO32-离子的浓度。
甲组方案:
试剂X从下列试剂中选择:
a.0.1mol·L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液b.0.5mol·L-1NaOH溶液c.新制氯水d.KI溶液
①加入的试剂X为(填字母序号),生成SO42-主要的离子方程式为。
②甲组方案中,第iii步的“系列操作”包含的操作名称各为。
乙组方案:
i.用烧杯盛取废水适量,加少量活性炭,除去废水的杂色;过滤,取滤液;
ii.精确量取20.00mL过滤后废水试样,选择使用紫色的0.1 mol·L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液进行滴定:(有关反应为:2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+3H2O
iii.记录数据,计算。
③乙组设计的下列滴定方式中,最合理的是(夹持部分略去)(填字母序号)
(3)某同学制备Fe(OH)3胶体:用洁净烧杯量取适量蒸馏水加热至沸腾,向烧杯中缓慢滴加饱和的FeCl3溶液,并不断用玻璃棒搅拦,结果溶液变浑浊。该同学制备胶体失败的原因是,你认为成功制得Fe(OH)3胶体的特征现象是。
(4)用下图装置进行CO2性质的有关实验。
①试剂瓶B中盛有饱和NaHCO3溶液,其目的是。
②反应过程中,E中澄清石灰水变浑浊,E中的混合体系中除存在电离平衡、水解平衡外,还存在溶解平衡,用方程式表示该溶解平衡关系。
某研究性学习小组查阅资料得知,漂白粉与硫酸反应可以制得氯气,化学方程式为:Ca(ClO)2+CaCl2+2H2SO42CaSO4+2Cl2↑+2H2O 。他们设计了如下制取氯气并验证其性质的实验。
试回答:
(1)该实验中A部分的装置是(填写装置的序号)。
(2)请你设计一个实验,证明洗气瓶C中的Na2SO3已经被氧化(简述实验步骤):
。
(3)写出D装置中发生反应的离子方程式。
(4)该实验存在明显的缺陷,请你提出改进的方法。
(5)该小组又进行了如下实验:称取漂白粉2.0 g,研磨后溶解,配制成250 ml 溶液,取25 ml 加入到锥形瓶中,再加入过量的KI溶液和过量的H2SO4溶液,静置。待完全反应后,用0.1 mol/L的Na2S2O3溶液作标准溶液滴定反应生成的碘,已知反应式为:
2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI
反应完成时,共用去Na2S2O3 20.0 ml。则该漂白粉中Ca(ClO)2的质量分数为:
实验室要配制1mol/L的稀硫酸250mL,回答下列问题:
(1)需要98%密度为1.84g/cm3的浓硫酸mL
(2)配制时,必须使用的仪器有 (填代号)
①烧杯 ②100 mL量筒 ③20 mL量筒④1000 mL容量瓶⑤250 mL容量瓶 ⑥托盘天平(带砝码)⑦玻璃棒还缺少的仪器是 。
(3)配制时,该实验两次用到玻璃棒,其作用分别是、。
(4)配制过程中出现以下情况,对所配溶液浓度有何影响(填“偏高”“偏低”“不影响”)
①没有洗涤烧杯和玻璃棒。 。
②如果加水超过了刻度线,取出水使液面恰好到刻度线。 。
③容量瓶没有干燥。
Fe2O3和Cu2O都是常用的红色颜料。某红色粉末可能含有Fe2O3和Cu2O,某化学实验小组通过实验来探究该红色粉末的成分。已知:Cu2O是一种碱性氧化物,溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,在空气中加热生成CuO。
(1)提出假设
假设1:红色粉末只含Fe2O3;
假设2:_______________________________;
假设3:红色粉末是Fe2O3和Cu2O的混合物。
(2)初步探究
取少量红色粉末于小烧杯中,放入足量稀硫酸,充分搅拌后粉末全部溶解(温馨提示:Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+)。上述三个假设中,可能成立的是____________________。
(3)进一步探究
完成后续实验方案的设计,填写下表中实验步骤、预期实验现象和结论(可不填满,也可补充)。
限选实验试剂:3 mol·L—1 H2SO4、3 mol·L—1 NaOH、0.01 mol·L—1 KMnO4、20% KSCN、3%H2O2、淀粉-KI溶液。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
(本题共12分)今有一无色透明溶液,只可能含有以下离子中的若干种:K+、H+、Mg2+、Fe3+、Ba2+、SO42-、CO32-、NO3-,现取二份各100 mL溶液进行如下实验:
①第一份加足量NaHCO3溶液加热后,收集到气体0.04mol
②第二份加足量Ba(NO3)2溶液充分反应后过滤干燥,得沉淀4.66 g。
根据上述实验回答
⑴溶液中一定不存在的离子是;⑵溶液中可能存的离子是;
⑶写出①发生反应的离子方程式________________________________________________________;
⑷写出②发生反应的离子方程式________________________________________________________;