(14分)某研究小组为了探究SO2的实验室制法和有关化学性质,设计了如下的实验。
实验I:
(1)实验基本操作分析:
①多孔隔板与活塞相配合,能起到的作用是_________________________________.
②该实验制H2时需用浓硫酸配制480mL 3 mol/L的稀硫酸,配制中所需的玻璃仪器有250 mL烧杯、l 00mL量筒、玻璃棒、胶头滴管等,还需_______________________.
③该实验过程中H2所起的作用是_____________________________.
(2)实验时先打开活塞,让装置A内试剂反应一段时间后,关闭活塞,再往装置B中滴入适量浓硫酸反应片刻后,甲、乙两学生分别取装置D中少量溶液,甲学生往其中加入酸性KMnO4溶液,观察到酸性KMn O4溶液紫红色褪去;乙学生往其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。根据各自实验现象甲、乙学生得出SO2被Fe3+氧化。
①试判断甲、乙学生的结论是否严谨________________(填写选项)。
A.甲学生严谨 B.乙学生严谨 C.甲、乙学生都不严谨
②写出SO2被Fe3+氧化的离子反应方程式_____________________________________.
实验II:
(3)该研究小组为测定SO2催化氧化为SO3的转化率,又设计了如下实验:已知SO3熔点为16.8℃,且忽略空气中CO2的影响).
①当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通入氧气,其目的是________________.
②实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是_______________(用含字母的代数式表示,不用化简)。
三位学生设计了下述三个方案,并都认为如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可证明某无色溶液中有SO42-;。
方案1:试液————→BaCl2溶液白色沉淀————→足量HNO3沉淀不溶解
方案2:试液————→足量稀盐酸白色沉淀————→BaCl2溶液沉淀不溶解
方案3:试液————→足量HNO3白色沉淀————→Ba(NO3沉淀不溶解
试评价上述方案是否严密,并说明理由。
为了制取干燥纯净的气体C,可用如下图所示装置。生成C的速度可通过调节滴入液体A的速度的方法来控制,已知C是一种无色无味、不能使酸碱指示剂变色,也不会在空气中燃烧的气体。
(1)C气体是____________。
(2)若B是一种淡黄色固体,则烧瓶中发生反应的化学方程式为________________________。
(3)若B是一种黑色粉末,则A液体是________,B物质的作用是______________________。
(4)洗气瓶中的D液体是____________,作用是__________________________________。
碱金属与O2反应生成的氧化物比较复杂:有普通氧化物,如Na2O;过氧化物,如Na2O2;超氧化物,如KO2;臭氧化物,如RbO3。其中后三种均可与水或CO2反应生成氧气。要制备普通氧化物,一般要用碱金属单质还原对应的过氧化物、硝酸盐或亚硝酸盐。
(1)用化学反应方程式表示①钠与Na2O2反应__________________________。②钾与硝酸钾反应:_____________________。③RbO3与CO2反应:______________________________。
(2)若用锥形瓶收集一瓶CO2气体,在瓶内有一只扎紧在玻璃管末端的气球,如下图。打开塞子迅速往瓶里加入一种物质后,立即塞紧塞子,一段时间后气球就会自动膨胀,该物质可能是
A.Na2O | B.Na2O2 | C.KO2 | D.RbO3 |
现有CaCO3和KHCO3的混合物,甲、乙两同学分别称取一定质量的该混合物来测定其中两种成分的质量比(已知K2CO3的分解温度远大于1000 ℃;气体体积均已折算成标准状况):
(1)甲同学取2.00 g混合物,并向其中加入过量的2.00 mol·L-1的盐酸,生成气体a mL。则a=____________(填数字),据此甲同学____________(填“能”或“不能”)计算出混合物两成分的质量比。若能,则m(CaCO3)∶m(KHCO3)=____________;若不能,此空不必作答。
(2)乙同学称取W g混合物充分加热,所得CO2气体的体积随温度变化的曲线如图所示,则m(CaCO3)∶m(KHCO3)=____________(请用含b、c的代数式表示)。
在课堂上,老师演示了金属钠与CuSO4溶液反应的实验,同学们观察到该反应中生成了蓝色的Cu(OH)2沉淀而没有发现铜单质生成。但某同学想,会不会是因为生成的铜较少而被蓝色沉淀所覆盖从而没有被发现呢?于是他想课后到实验室继续研究,希望进一步用实验来验证自己的猜测是否正确。
(1)假如该同学是你,请你写一份实验用品单交给老师,要求老师提供必需的用品。
①实验探究的目的:_______________________________________。
②探究所依据的化学原理:________________________________________________。
③实验所需的用品:小刀、玻璃片、滤纸、____________和________;金属钠、____________和____________。
(2)该同学在探究实验中意外地发现生成的蓝色沉淀中混有少量的黑色难溶物,而所使用的药品均没有问题,你认为该黑色难溶物是____________(填化学式),生成该黑色难溶物的原因是________________________________________________________________________。