亚硝酸钠(NaNO2)外观酷似食盐且有咸味,是一种常用的发色剂和防腐剂,但使用过量会使人中毒。某学习小组针对亚硝酸钠设计了如下实验:
【实验一】制取NaNO2
该小组先查阅资料知:①2NO+Na2O2 →2NaNO2;2NO2+Na2O2 →2NaNO3;②NO能被酸性高锰酸钾氧化为NO3-,然后设计制取装置如下图(夹持装置略去):
36.装置D的作用是 ;如果没有B装置,C中发生的副反应有 。
37.就算在装置气密性良好的情况下进行实验,该小组发现制得的NaNO2的纯度也不高,可能的原因是 ;设计一种提高NaNO2纯度的改进措施 。
【实验二】测定NaNO2样品(含NaNO3杂质)的纯度
先查阅资料知:①5NO2-+ 2MnO4-+ 6H+ → 5NO3-+ 3Mn2+ + 3H2O;
②MnO4-+5Fe2++8H+→Mn2++5Fe3++4H2O
然后,设计如下方案测定样品的纯度。
38.取样品2.3g经溶解后得到溶液A 100 mL,准确量取10.00 mL A与24.00 mL 0.0500mol/L的酸性高锰酸钾溶液在锥形瓶中充分反应。反应后的溶液用0.1000mol/L (NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至紫色刚好褪去;重复上述实验3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液10.00 mL,则样品中NaNO2的纯度为_________。
39.通过上述实验测得样品中NaNO2的纯度偏高,该小组讨论的原因错误的是 (填字母编号)。
a.滴定至溶液紫色刚好褪去,立即停止滴定
b.加入A与KMnO4溶液前的锥形瓶未经干燥
c.实验中使用的(NH4)2Fe(SO4)2溶液暴露在空气中的时间过长
Na2CO3是一种很重要的化学物质,某学生拟在实验室中制备Na2CO3。下面是他的制备实验过程:用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体,制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量,生成NaHCO3,他设计了如下实验步骤:
(I)用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;
(Ⅱ)小心煮沸溶液1~2分钟;
(Ⅲ)在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液,使溶液充分混合。
(1)在(I)中,刚通入CO2时发生的反应化学方程为而后又发生反应的离子方程式为
在(Ⅱ)中煮沸溶液的目的是
在(Ⅲ)中混合另一半NaOH溶液后发生的反应的离子方程式是。
(2)按该同学的设计,第(I)步实验装置如下:
①装置A使用的试剂是(固体)和;
②装置B使用的试剂最好是(选择:水、饱和NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液),作用是,如果不用B装置,最终得到的Na2CO3溶液中可能存在的杂质有。
(1)控制变量是科学研究中的重要研究方法,其基本思路是,在实验研究中人为只改变一个因素(调节变量),其他因素保持相同,观察测定因调节变量改变而改变的因素(因变量),从而分析得到研究结论。中学化学中应用控制变量的方法研究问题的例子很多。请分析或设计:
①在研究浓度对化学反应速率的影响时,教材安排了利用Na2S2O3与H2SO4反应的一组对照实验(Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O)
烧杯 编号 |
加3% Na2S2O3溶液体积(mL) |
加H2O体积(mL) |
加(体积之比为1∶2)H2SO4溶液体积(mL) |
所需时间(s) |
1 |
5 |
5 |
2 |
|
2 |
7 |
3 |
2 |
|
3 |
10 |
0 |
2 |
在三个烧杯(底部有黑色“十”字标记)内分别加入表中所示体积的三种液体,搅拌并开始计时,到出现浑浊使烧杯底部“十”字看不见时停止计时。比较所需时间,得出浓度对化学反应速率影响的结论。实验中,温度和反应体系中硫酸浓度是保持相同的因素,调节变量是____________________,因变量是______________。
②运用控制变量原理设计实验,利用纯碱溶液探究温度对盐的水解的影响,简述实验方法:________________________________________________________________________。
(2)373 K时,H2PO3-与OH-发生如下反应:
H2PO3-+OH-HPO32-+H2O
反应结果如表所示:
H2PO3-起始浓度(mol/L) |
0.10 |
0.50 |
0.50 |
OH-起始浓度(mol/L) |
1.00 |
1.00 |
4.00 |
反应速率[mol/(L·s)] |
3.2×10-5 |
1.60×10-4 |
2.56×10-3 |
如果用v=kcm(H2PO3-)·cn(OH-)表示反应速率(k为与浓度无关的常数)
①k=________,m=________,n=________。
②若c(H2PO3-)的起始浓度为0.20 mol/L,c(OH-)的起始浓度为1.50 mol/L,则反应速率v=________。
某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定.
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体________g.
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号)________.
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol): ____________________________________________.
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如表.
①请填写表中的空白:
温度 实验 次数 |
起始温度t1/℃ |
终止温度t2/℃ |
平均温度差(t2-t1)/℃ |
||
H2SO4 |
NaOH |
平均值 |
|||
1 |
26.2 |
26.0 |
26.1 |
30.1 |
|
2 |
27.0 |
27.4 |
27.2 |
33.3 |
|
3 |
25.9 |
25.9 |
25.9 |
29.8 |
|
4 |
26.4 |
26.2 |
26.3 |
30.4 |
②近似认为0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃).则中和热ΔH=________(取小数点后一位).
③上述实验结果的数值与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)________.
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________,其中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________;
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是__________________、____________________,这些现象分别说明SO2具有的性质是________和________;装置B中发生反应的离子方程式为_______________________;
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象__________________________________________________________;
(4)尾气可采用________溶液吸收。
(Ⅰ)某无色溶液中可能含有Na+、SO42— 、MnO4—、、Cl— 、Br—、中的若干种,依次进行下列实验。观察到现象如下:
①用pH试纸检验,溶液pH>7;
②向溶液中滴加氯水,无气体产生,再加入CCl4振荡、静置,CCl4层呈橙红色,用分液漏斗分液;
③向分液后的水溶液中加入AgNO3和HNO3混合液,有白色沉淀产生。
④另取原溶液少量加入Ba(NO3)2和盐酸的混合液,产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)溶液中肯定含有的离子是;肯定没有的离子是。
⑵写出步骤②中的离子方程式。
(Ⅱ)SO2气体通入滴有酚酞的NaOH溶液,红色逐渐褪去,可能的原因:
①②。
简述设计实验证明:。