化学是一门以实验为基础科学。请根据下列仪器和实验装置回答有关问题:
(1)仪器②的名称是 。
(2)用①②③组合可制备CO2,写出实验室用此装置制备CO2的化学方程式 。
(3)收集CO2应选用装置 (填“④”或“⑤”)
(4)利用图⑥所示装置(集气瓶中预先装满CO2气体)来验证CO2的性质,先加入足量氢氧化钠溶液,观察到的现象是气球 (填“变大”、“变小”或“不变”),反应方程式为___________;再加入足量的盐酸,观察到的现象是气球 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(本题共12分)氯化钠是氯碱工业的主要原料,其晶体不带有结晶水,饱和食盐水也是实验室常用试剂。完成下列填空:
32.粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42―等离子和少量泥沙,某同学设计的提纯步骤依次为:溶解、过滤、加入沉淀剂、调pH、蒸发结晶。其中还缺少的步骤是_________。
33.电解饱和食盐水实验中,检验阳极产物的试剂是________________;若用粗盐配制饱和食盐水进行电解,则阴极区可能出现的异常现象是_________________。
34.氯碱厂称固体烧碱为“片碱”。用滴定法测定片碱中杂质Na2CO3含量的过程如下:
称取样品,加水溶解;加入酚酞试液,用标准盐酸滴定至溶液由红色刚好变为无色;再加甲基橙,继续用标准盐酸滴定至终点。数据处理。实验中用于溶解片碱的蒸馏水必须事先煮沸一段时间,煮沸的目的是_______;用甲基橙作指示剂时,判断滴定达到终点的现象是________________;用酚酞作指示剂时,发生反应的离子方程式为_________________。
35.下列关于饱和食盐水的用途及装置设计正确的是_________(填写编号)。
a.模拟工业制纯碱b.制乙酸乙酯实验中接受产物
c.除去氯气中的氯化氢d.实验室制乙炔
36.在饱和食盐水中加入浓硫酸,会有大量固体析出。过滤、洗涤、得干燥固体。为确定该固体的成份,进行以下实验:①取少量固体溶于水,测得溶液显中性;
②称取1.961 g固体于坩埚中加热,发现有水生成,继续加热至固体恒重,称量质量为1.331 g。判断固体已恒重的操作是____________________;
③将1.331 g固体全部溶于水,加入足量的BaCl2溶液,得干燥纯净沉淀1.165 g。则原固体的成份是______________(写化学式)。
(本题共12分)在饱和碳酸钠溶液中通入CO2,将所得溶液小心蒸干,得到固体A,为分析A的成分,设计如下实验方案。
32.甲实验:用pH计检验A是否为纯净的碳酸氢钠。25℃时,将一定质量的样品A溶于水配成溶液测其pH,还需另一种试剂和水进行对照实验,该试剂是__________________。
33.乙实验:将A配成溶液与BaCl2溶液等体积混合,通过观察实验现象判断A是否为纯净的碳酸氢钠,下表是几组实验的现象:
产生浑浊的原因可能是①A中含有碳酸钠; ②________________________________________。
34.丙实验:称取0.736g样品,配置成100mL溶液,取出20.00mL,用0.1000 mol/L的盐酸滴定,可用甲基橙作指示剂,终点颜色的变化是________________________。
35.丁实验:通过受热质量分析法测定A是否为纯净的碳酸氢钠,取10.000g样品置于________(填写仪器名称)中加热,经干燥、冷却、称量固体质量,上述操作步骤至少进行______次,当剩余固体质量为____克(保留3位小数)时,证明A为纯净的碳酸氢钠固体。
(本题共12分)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3 · 5H2O)。
Ⅰ.【查阅资料】
①Na2S2O3 · 5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
②向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
③Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。
Ⅱ.【实验装置】
如图所示(省略夹持装置):
Ⅲ.【实验步骤】
①如图示加入试剂。
②先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。C中发生反应:Na2CO3 + 2Na2S + 4SO2 →3Na2S2O3 + CO2
③待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。C中溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到Na2S2O3 · 5H2O的粗产品。
35、加入试剂之前须进行的操作是;b瓶的名称是,作用是。
36、A中不可用稀硫酸的原因为:。
37、E中的试剂可以选用(选填序号)。
a.稀H2SO4b.NaOH溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.Na2CO3溶液
38、为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案:
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,取沉淀,加入足量稀盐酸,(填实验现象),则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
39、为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤②进行了改进,改进后的操作是。
40、所制得的粗产品可以通过方法进一步提纯得到纯Na2S2O3 · 5H2O。
(共17分)Ⅰ、已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
(1)该反应中,化合价升高的反应物是。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式:____________
(3)上述反应中,氧化剂是,1 mol氧化剂在反应中得到mol电子。
Ⅱ、某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉,并进行漂白粉有效成分的质量分数测定
(1)装置④中的x试剂为。
(2)装置③中发生反应的化学方程式为。该反应是放热反应,反应温度较高时有副反应发生。改进该实验装置以减少副反应发生的方法是____________。
(3)测定漂白粉有效成分的质量分数
称取1.000 g漂白粉于锥形瓶中,加水溶解,调节溶液的pH,以淀粉为指示剂,用0.1000 mol·L-1 KI溶液进行滴定,溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为:
3ClO-+ I- = 3Cl-+ IO3- IO3-+ 5I-+ 3H2O = 6OH-+ 3I2
实验测得数据如下表所示。
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
KI溶液体积/mL |
19.98 |
20.02 |
20.00 |
该漂白粉中有效成分的质量分数为。若滴定过程中未充分振荡溶液局部变浅蓝色时就停止滴定,则测定结果将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
从铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取两种工艺的流程如下:
请回答下列问题:
(1)流程甲加入盐酸后生成Al3+的方程式为____________________________.
(2)流程乙加入烧碱后生成SiO32—的离子方程式为______________________.
(3)验证滤液B含Fe3+,可取少量滤液并加入________(填试剂名称)。
(4)滤液E、K中溶质的主要成份是_________(填化学式),写出该溶液的一种用途__________
(5)已知298K时,Mg(OH)2的溶度积常数KSP=5.6×10—12,取适量的滤液B,加入一定量的烧碱达到沉淀溶液平衡,测得PH=13.00,则此温度下残留在溶液中的c(Mg2+)=__________________.