亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂。探究小组开展如下实验,回答下列问题:
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体:按下图装置进行制取。
已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要 (填仪器名称);
(2)装置C的作用是 ;
(3)装置B内生成的ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2,生成NaClO2的反应方程式为 。
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是 ;
(5)反应后,经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO2晶体。请补充完整操作iii。
i.55℃蒸发结晶;
ii.趁热过滤;
iii. ;
iv.低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(6)上述实验制得的NaClO2晶体中含少量Na2SO4。产生Na2SO4最可能的原因是 ;
a. B中有SO2气体产生,并有部分进入D装置内
b. B中浓硫酸挥发进入D中与NaOH中和
c. B中的硫酸钠进入到D装置内
NaClO2中含少量Na2SO4可用重结晶的方法提纯。下列有关物质的提纯方案不正确的是
|
被提纯的物质 [括号内物质是杂质] |
除杂试剂 |
除杂方法 |
a |
CO(g) [CO2(g)] |
NaOH溶液、 浓H2SO4 |
洗气 |
b |
NH4Cl(aq) [Fe3+(aq)] |
NaOH溶液 |
过滤 |
c |
Cl2(g) [HCl(g)] |
饱和食盐水、浓H2SO4 |
洗气 |
d |
Na2CO3(s) [NaHCO3(s)] |
— |
加热 |
(7)测定样品中NaClO2的纯度。测定时进行如下实验:
准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2-+ 4I-+4H+ =2H2O+2I2+Cl-,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。
取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①确认滴定终点的现象是 ;
②所称取的样品中NaClO2的物质的量为 (用含c、V的代数式表示)。
高锰酸钾是一种典型的强氧化剂,无论在实验室还是在化工生产中都有重要的应用。
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
(1)制备氯气选用的药品为:高锰酸钾和浓盐酸,相应的离子方程式为:。
(2)装置B的作用是,监测实验进行时C中可能发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中I、II、III依次放入。(选a或b或c)
a |
b |
c |
|
I |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
II |
碱石灰 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
III |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D中缓缓通入足量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为红棕色,说明氯的非金属性大于溴。打开活塞,将D中的少量溶液加入E中,振荡E。观察到的现象是。该现象(填“能”或“不能”)说明溴的非金属性强于碘,原因是。
二氧化氯(ClO2)是一种广谱、高效的杀菌消毒剂,有与氯气相似的强烈刺激性气味,易溶于水,沸点11℃,遇热不稳定易分解发生爆炸。一种工业制法用硫铁矿(主要成分为FeS2)还原氯酸钠制取二氧化氯,某研究小组在实验室设计如下装置制备ClO2的水溶液。
(1)三颈烧瓶中加入NaClO3溶液、浓H2SO4,通入空气,调节恒温器至60℃,通过固体加料器缓慢匀速加入硫铁矿粉末。反应开始时烧瓶内发生反应的离子方程式如下,请配平该方程式:□ClO3- +□FeS2+□H+=□ClO2+□Fe3++□SO42-+□H2O
(2)装置D的作用是。
(3)用上述反应完后的废液(除上述产物外,还有Al3+、Mg2+、H+、Cl-等)可制备摩尔盐,即(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。其操作流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称为:。
②试剂X是,写出发生的主要反应的离子方程式。
③为测定(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体中铁的含量,某实验小组做了如下实验:用电子天平准确称量5.000g硫酸亚铁铵晶体,配制成250mL溶液。取所配溶液25.00mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,用0.01000mol/LKMnO4溶液滴定至Fe2+恰好全部氧化成Fe3+,同时,MnO4_被还原成Mn2+。测得消耗KMnO4溶液的平均体积为21.00mL。则该晶体中铁的质量分数为。(保留4位有效数字)
硝基苯是重要的精细化工原料,是医药和染料的中间体,还可做有机溶剂。制备硝基苯的过程如下:①配制混酸:组装如下图反应装置。
取100 mL烧杯,用20 mL浓硫酸与浓硝酸18 mL配制混和酸,加入漏斗中。把18 mL苯加入三颈烧瓶中。
②向室温下的苯中逐滴加入混酸,边滴边搅拌,混和均匀。
③在50-60℃下发生反应,直至反应结束。
④除去混和酸后,粗产品依次用蒸馏水和10%Na2CO3溶液洗涤,最后再用蒸馏水洗涤得到粗产品。
已知(1)
(2)可能用到的有关数据列表如下
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度(20 ℃) / g·cm-3 |
溶解性 |
苯 |
5.5 |
80 |
0.88 |
微溶于水 |
硝基苯 |
5.7 |
210.9 |
1.205 |
难溶于水 |
1,3-二硝基苯 |
89 |
301 |
1.57 |
微溶于水 |
浓硝酸 |
![]() |
83 |
1.4 |
易溶于水 |
浓硫酸 |
![]() |
338 |
1.84 |
易溶于水 |
请回答下列问题:
(1)配置混酸应先在烧杯中先加入。
(2)恒压滴液漏斗的优点是。
(3)实验装置中长玻璃管可用代替(填仪器名称)。
(4)反应结束后产品在液体的层(填“上”或者“下”),分离混酸和产品的操作方法为。
(5)用10%Na2CO3溶液洗涤之后再用蒸馏水洗涤时,怎样验证液体已洗净?。
(6)为了得到更纯净的硝基苯,还须先向液体中加入除去水,然后蒸馏,
无水硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同生成的气体成分也不同。气体成分可能含SO3、SO2和O2中的一种、两种或三种。某化学课外活动小组设计探究性实验,测定反应产生的SO3、SO2和O2的物质的量,并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。实验用到的仪器如下图所示:
【提出猜想】
猜想I.硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含SO3一种;
猜想Ⅱ.硫酸铜受热分解所得气体的成分可能只含_______两种。
猜想Ⅲ.硫酸铜受热分解所得气体的成分可能含有_______三种。
【实验探究】
已知实验结束时,硫酸铜完全分解。
(1)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①→⑨→⑩→⑥→⑤→____→_____→_____→______→②。(填接口序号)
(2)若实验结束时装置B中量筒没有收集到水,则证明猜想_______(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ’’)正确。
(3)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:
请通过计算,推断出在第一小组和第二小组的实验条件下CuSO4分解的化学方程式:
第一小组:_____________________________________________________________;
第二小组:_____________________________________________________________。
实验室中有一未知浓度的稀盐酸,某学生用0.10 mol·L-1 NaOH标准溶液进行测定盐酸的浓度的实验。取20.00 mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞作指示剂,用自己配制的NaOH标准溶液进行滴定。重复上述滴定操作2~3次,记录数据如下。请完成下列填空:
实验编号 |
待测盐酸的体积(mL) |
NaOH溶液的浓度(mol·L-1) |
滴定完成时,NaOH溶液滴入的体积(mL) |
1 |
20.00 |
0.10 |
24.18 |
2 |
20.00 |
0.10 |
23.06 |
3 |
20.00 |
0.10 |
22.96 |
(1)滴定达到终点的标志是。
(2)根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为(保留小数点后叁位)。
(3)若滴定结束时,碱式滴定管中的液面如图所示,终点读数为mL。
(4)在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有。
A.用酸式滴定管取20.00 mL待测盐酸,使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
B.锥形瓶水洗后未干燥
C.称量NaOH固体时,有小部分NaOH潮解
D.滴定终点读数时俯视
E.碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失