Na2S2O3可做分析试剂。它易溶于水,遇酸易分解。某研究小组进行如下实验:
【实验一】Na2S2O3·5H2O的制备
I 实验原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)
II 实验装置:如图1所示,有关物质的溶解度曲线如图2所示:
III 实验步骤:
(1)检查装置气密性,按图1所示加入试剂,其中装置B和D中加的是 ,装置C中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿,否则会影响 。
(2)打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。
(3)当C中溶液的pH接近7时,打开K2、关闭K1并停止加热。采取该措施的理由是 。
(4)将C中的混合液过滤,将滤液经过一系列操作,可得粗产品Na2S2O3·5H2O。
IV 产品检测:
(5)粗产品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质,利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论: 。
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【实验二】自来水中余氯的测定
含氯消毒剂给自来水消毒后余氯含量的方案如下:在250ml碘量瓶(或具塞锥形瓶)中放置0.5gKI,加10ml稀硫酸,准确量取流动水样100ml(打开自来水龙头,待水流数十秒后再取水样)置于碘量瓶,迅速塞上塞摇动,见水样呈淡黄色,加1ml淀粉溶液变蓝,则说明水样中有余氯。再以Cmol/L标准Na2S2O3溶液滴定,至溶液蓝色消失呈无色透明溶液,记下硫代硫酸钠溶液的体积。
(已知:滴定时反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
(6)若该自来水是以漂白粉消毒,能说明水样中有余氯的反应离子方程式为 。
(7)上述实验,消耗标准Na2S2O3溶液V mL,则自来水样品中余氯量(以游离Cl2计算)为 mg·L-1。实验中,若“塞上塞摇动”动作缓慢,则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
某同学对MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3在氯酸钾受热分解反应中的催化作用进行了研究。实验所得数据如下表。就本实验的有关问题,请填空:
实验 编号 |
KClO3(g) |
氧化物 |
产生气体(mL) (已折算为标况) |
耗时(s) |
||
化学式 |
质量(g) |
实际回收 |
||||
1 |
0.6 |
— |
— |
— |
10 |
480 |
2 |
0.6 |
MnO2 |
0.20 |
90% |
67.2 |
36.5 |
3 |
0.6 |
CuO |
0.20 |
90% |
67.2 |
79.5 |
4 |
0.6 |
Fe2O3 |
0.20 |
90% |
67.2 |
34.7 |
5 |
0.6 |
Cr2O3 |
0.20 |
异常 |
67.2 |
188.3 |
(1)本实验的装置由下图三部分组成,其正确的接口连接顺序为。
(2)为证明编号2的实验中MnO2起到催化作用,上述实验后还要测定反应剩余物MnO2的质量,实验的操作顺序是:溶解→→→→。
(3)从上表实验数据分析,对氯酸钾受热分解有催化作用的物质,按其催化能力从大到小的顺序为(填物质的化学式)。
(4)从编号3的实验数据,可计算出KClO3的分解率为%(保留一位小数)。
(5)在进行编号5的实验时,有刺激性的黄绿色气体产生,该气体可能是______(填化学式),常用试纸检验该气体,上述异常现象产生的原因是。
利用下图电解装置进行实验。
(1)若a、b是惰性电极,电解质溶液是氯化钠溶液,a极是极,总反应的离子方程式是。
(2)若a、b是惰性电极,电解质溶液是硝酸银溶液,b极上的现象是,总反应的离子方程式是。
(3)若a、b是惰性电极,电解质溶液是硫酸钾溶液,a极上的电极反应是,若两极附近分别加入石蕊试液,两极附近的现象是。
实验室用下图的装置将CO2和CO进行分离和干燥.已知a、b均为活塞,试回答:
(1)甲装的是溶液,乙装的是溶液,分液漏斗中装的是
(2)当CO2与CO的混和气体通过该装置时,先分离得到的是,活塞操作是;然后得到,活塞操作是。
某实验小组对H2O2的分解做了如下探究:
(1)下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据:
用10ml H2O2制取150ml(标准状况下)O2所需的时间(s)
反应条件 时间(s) 反应条件 时间(s) 浓度 |
30%H2O2 |
15%H2O2 |
10%H2O2 |
5%H2O2 |
无催化剂、不加热 |
几乎不反应 |
几乎不反应 |
几乎不反应 |
几乎不反应 |
无催化剂、加热 |
360 |
480 |
t |
720 |
MnO2催化剂、加热 |
10 |
25 |
60 |
120 |
①该实验小组在设计方案时,考虑了浓度、、等因素对H2O2分解速率的影响。②推测t的范围为。
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入15 ml 5%的H2O2溶液中,并用带火星的木条测试,结果如下:
催化剂(MnO2) |
操作情况 |
观察结果 |
反应完成所需的时间 |
粉末状 |
混合不振荡 |
剧烈反应,带火星的木条复燃 |
3.5min |
块状 |
反应较慢,火星红亮但木条未复燃 |
30min |
①写出上述实验中发生反应的化学方程式:
②实验结果表明,催化剂的催化效果与有关。
某课外活动小组同学用右图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式
为。
(2)若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为。
有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后(设NaCl足量)加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则有0.2 mol电子转移
(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如右图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为。此时通过阴离子交换膜的离子数
(填“大于”或“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、 “D”)导出。
③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池负极的电极反应式为。