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_________________________________________。
实验室有三瓶失去标签的无色溶液:氯化钾、氢氧化钙和稀硫酸,可用一种常见酸碱指示剂X 或Na2CO3一次鉴别它们。根据有关操作及所加试剂填空。
⑴现象:溶液显紫色;另取该溶液滴入Na2CO3溶液中,无明显现象。试推断试剂X为。
⑵现象:溶液显蓝色;另取该溶液滴入Na2CO3溶液中的现象为____________;有关反应的离子方程式为 __________。
⑶现象:有气泡产生,有关反应的离子方程式为___________________;另取该溶液滴入试剂X,则溶液显_____________
实验室用密度为1.84g/cm3,溶质的质量分数为98%的硫酸,配制200mL物质的量浓度为0.46mol/L的硫酸。
(1)应量取98%的硫酸的体积为 ______mL. 该试验中两次用到玻璃棒,其作用分别是______________,________________。
(2)使用容量瓶前必须进行的第一步操作是_____________________。
(3)(2分)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量②计算③溶解④摇匀⑤转移⑥洗涤⑦定容⑧冷却
其正确的操作顺序为___________________________________。
(10分)某化学课外小组为测定空气中CO2的含量,进行了如下实验:
①配制0.1000 mol/L 和0.01000 mol/L的标准盐酸。
②将2~3滴酚酞加入未知浓度的Ba(OH)2溶液10.00 mL中,并用0.1000 mol/L的标准盐酸进行滴定,结果用去盐酸19.60 mL。
③用测定的Ba(OH)2溶液吸收定量空气中的CO2。取Ba(OH)2溶液10.00 mL,放入100 mL容量瓶里加水至刻度线,取出稀释后的溶液放入密闭容器内,并通入10 L标准状况下的空气,振荡,这时生成沉淀。
④过滤上述所得浊液。
⑤取滤液20.00 mL,用0.01000 mol/L的盐酸滴定,用去盐酸34.80 mL。
请回答下列问题:
(1)配制标准盐酸时,需用下列哪些仪器?。
A.托盘天平 | B.容量瓶 | C.酸式滴定管 | D.量筒 E.烧杯 F.胶头滴管 G.玻璃棒 |
(2)②操作中到达滴定终点时的现象是。
(3)Ba(OH)2溶液的物质的量浓度是________。
(4)此空气样品中含CO2的体积分数为________。
(5)本实验中,若第一次滴定时使用的酸式滴定管未经处理,即注入第二种标准盐酸,并进行第二次滴定,使测定结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
( 14分)为了探究浓度对硫酸氧化性的影响,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]称取无锈铁钉(碳素钢)12.0g放入30.0mL浓硫酸中,加热,充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
(1)甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,请选择下列试剂,设计简单的实验方案(简述操作过程、现象和结论)
。
供选用试剂:a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液
c.浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
(2)乙同学为了测定气体Y中SO2的含量,设计如下三种方案:
方案I.取672mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体4.66g。
方案II.向VmL c mol·L-1酸性高猛酸钾溶液中缓慢通入Y气体aL(标准状况),溶液恰好完全褪色。
方案III,取VL(标准状况)气体Y缓慢通入足量的氢氧化钡溶液中,充分反应后,过滤、洗涤、烘干,称得固体质量为mg。
①其中不合理的方案是,理由是。
②选择合理方案的数据计算气体Y中SO2的体积分数
(用含未知数的代数式表示)。
[探究二]分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和CO2气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持装置已省略)。
(3)装置A中试剂的作用是。
(4)简述确认气体Y中含有CO2的实验现象:。
(5)有同学根据“F干燥管无水硫酸铜是否变蓝色”确认Y气体中是否有氢气,你认为是否可靠?(填“可靠”或“不可靠”),简述理由:
。
(5分)有一包白色固体,可能含有CaCO3、Na2SO4、KNO3、CuSO4、BaCl2五种物质中的一种或几种。现进行如下实验:
⑴取少量固体粉末加到足量水中,得到白色沉淀,上层为无色清液。
⑵继续往其中加入足量稀硝酸,白色沉淀完全消失,并有气泡产生。
⑶取少量(2)中的溶液滴加Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀硝酸,沉淀不溶。
根据上述实验现象判断:该白色固体中一定含有,一定不含有,可能含有。