亚硝酸钠是一种工业盐,用途广泛,外观与食盐非常相似,但毒性较强,食品添加亚硝酸钠必须严格控制用量。某化学兴趣小组对食盐与亚硝酸钠进行了如下探究:
(一)鉴别NaCl和NaNO2
(1)测算溶液pH
常温下,用pH试纸分别测定0.1 mol·L-1两种盐溶液的pH,测得NaNO2溶液呈碱性。
NaNO2溶液呈碱性的原因是________________(用离子方程式解释)。
NaNO2溶液中HNO2的准确浓度为________mol·L-1(测得NaNO2溶液pH=b,用含b的代数式表示)。
(2)沉淀法
取2 mL 0.1mol·L-1两种盐溶液于试管中,分别滴加几滴稀硝酸银溶液,两只试管均产生白色沉淀,分别滴加几滴稀硝酸并振荡,盛NaNO2溶液的试管中沉淀溶解。
该温度下Ksp(AgNO2)=1.8×10-8(mol2/L2);Ksp(AgCl)=1.8×10-10(mol·L-1)2
则反应AgNO2(s)+Cl-(aq)AgCl(s)+NO2-(aq)的化学平衡常数K=________。
(3)氧化法
取2 mL 0.1mol·L-1两种盐溶液于试管中,分别滴加几滴酸性KMnO4溶液,使酸性KMnO4溶液褪色的是NaNO2溶液。该反应的离子方程式为______________________________。
(二)NaNO2性质探究
该兴趣小组同学用下图装置探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知:气体的液化温度:NO221℃、NO–152℃
(1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序为(从左向右连接):A→_______→_________→_________→_________;组装好仪器后,接下来须进行的操作是_________________。
(2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气。
(3)关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,滴入70%硫酸溶液后,A中产生红棕色气体。
①如何验证A中产生的气体中含有NO_________。(写出实验操作、现象和结论)
②装置E的作用是_____________________________。
③A装置中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时,观察到铁完全溶解,并产生大量气体。为此,他们设计了如下装置验证所产生的气体。
(1)填写装置的作用:
B ,
C,
G。
(2)先点燃处酒精灯(填“A”或“E”),点燃E处酒精灯前一步操作。
(3)证明有SO2生成的现象是。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:________________________。
如果去掉装置D,还能否根据F中的现象判断气体中有氢气?________(填“能”或“不能”),原因是____________________。
(5)反应后A的溶液中含有Fe3+和Fe2+,检验其中的Fe2+的方法是。
中和热的测定是高中重要的定量实验。取0.55mol/L的NaOH溶液50mL与0.25mol/L的硫酸50mL置于图所示的装置中进行中和热的测定实验,回答下列问题:
(1)从上图实验装置看,其中尚缺少的一种玻璃用品是__________,除此之外,装置中的一个明显错误是。
(2)为保证该实验成功该同学采取了许多措施,如图的碎纸条的作用在于___________。
(3)若改用60mL 0.25mol·L-1 H2SO4和50mL 0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应与上述实验相比,所放出的热量(填“相等”、“不相等”),若实验操作均正确,则所求中和热填“相等”“不相等”)
(4)倒入NaOH溶液的正确操作是:________。 (从下列选出)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(5)使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是:________。 (从下列选出)。
A.用温度计小心搅拌
B.揭开硬纸片用玻璃棒搅拌
C.轻轻地振荡烧杯
D.用套在温度计上的环形玻璃棒轻轻地搅动
(6)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 |
起始温度t1℃ |
终止温度t2/℃ |
温度差平均值 (t2-t1)/℃ |
||
H2SO4 |
NaOH |
平均值 |
|||
1 |
26.2 |
26.0 |
26.1 |
29.5 |
|
2 |
27.0 |
27.4 |
27.2 |
32.3 |
|
3 |
25.9 |
25.9 |
25.9 |
29.2 |
|
4 |
26.4 |
26.2 |
26.3 |
29.8 |
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是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上述实验数值结果与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.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为沉淀可能是CuCO3;乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)2;
丙同学认为沉淀可能是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。(查阅资料知:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)
Ⅰ、⑴按照甲同学的观点,发生反应的离子反应方程式为______________________;
(2)在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥,检验沉淀是否洗涤干净的方法是。
Ⅱ、请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。
(1)各装置连接顺序为_________→_________→___________。
(2)能证明生成物中有CuCO3的实验现象是_____________________________________。
Ⅲ、若CuCO3和Cu(OH)2两者都有,可利用下列装置通过实验测定其组成。
(1)装置C中碱石灰的作用是_________________________________________。
(2)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为__________。
(13分) 用如右图装置进行铜与一定体积已知浓度的浓硫酸反应的实验研究。
(1)写出试管B中的实验现象。
(2)写出A处反应的化学方程式,并用双线桥标明电子转移的方向和数目:。
(3)充分反应后,该学生发现铜和硫酸都有剩余。在不补充浓硫酸的前提下,若要使剩余的铜片溶解,可再加入(要求填写一种不是酸类的物质)。
(4)B试管口的棉花应沾有的试剂是,其作用是,离子方程式为。
电子工业常用30﹪的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。废腐蚀液含有大量CuCl2、FeCl2和FeCl3,任意排放将导致环境污染及资源的浪费,应考虑回收利用。按如下流程在实验室进行实验:从废液中回收铜,并将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液,作为腐蚀液原料循环使用。
(1)写出FeCl3溶液与铜箔发生反应的化学方程式:。
(2)检验废腐蚀液中含有Fe3+的实验操作是
(3)“过滤”用到的玻璃仪器有:普通漏斗、。
(4)废液中加入过量①后,发生反应的离子方程式:
(5)上述流程中取废液200 mL,其中含CuCl2 1.5 mol·L—1、FeCl2 3.0 mol·L—1、FeCl3 1.0 mol·L—1,若要将铜全部回收,需加入Fe粉的质量应不少于_____________g;将铁的化合物全部转化为FeCl3溶液需通入Cl2的物质的量不少于_______________mol。
(6)某化学兴趣小组利用在下图装置制取氯气并通入到FeCl2溶液中获得FeCl3溶液。
制备Cl2的化学方程式为:
该装置不完整,请在所给虚线框内画出所缺部分,并标注试剂。