硫酸钠—过氧化氢加合物(xNa2SO4 ·yH2O2·zH2O)具有漂白、杀菌、消毒等作用。某研究小组为在实验室制备硫酸钠—过氧化氢加合物的晶体并测定其组成,设计了如下实验,请你参与并完成相关问题的解答。
(1)晶体制备:将Na2SO4溶解在一定浓度、含有特定稳定剂的双氧水溶液中,然后经浓缩、_______(填操作名称)、过滤、洗涤、干燥得到硫酸钠一过氧化氢加合物的晶体。
(2)组成测定:
①准确称取3.540 g晶体,配制成100 mL溶液A。
②准确量取25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体1.165 g。
③再准确量取25.00 mL溶液A,加入适量稀硫酸酸化后,用0.040mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00 mL。
①若室温下BaSO4的Ksp=1.1×l0-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-5 mol·L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥___________mol·L-1。
②此时H2O2与KMnO4溶液反应的离子方程式为________________。
③实验时,KMnO4溶液应盛放在__________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定终点时的实验现象是_______________________。
④通过计算可以得出晶体的化学式为_______________________。
单晶硅是信息产业中重要的基础材料。通常用炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅(含铁、铝、硼、磷等杂质),粗硅与氯气反应生成四氯化硅(反应温度450~500℃),四氯化硅经提纯后用氢气还原可得高纯硅。以下是实验室制备四氯化硅的装置示意图。
相关信息如下:
①四氯化硅遇水极易水解;
②硼、铝、铁、磷在高温下均能与氯气直接反应生成相应的氯化物;
③有关物质的物理常数见下表:
物质 |
SiCl4 |
BCl3 |
AlCl3 |
FeCl3 |
PCl5 |
沸点/℃ |
57.7 |
12.8 |
— |
315 |
— |
熔点/℃ |
-70.0 |
-107.2 |
— |
— |
— |
升华温度/℃ |
— |
— |
180 |
300 |
162 |
请回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的离子方程式。
(2)装置A中g管的作用是;装置C中的试剂是;
装置E中的h瓶需要冷却的理由是。
(3)装置E中h瓶收集到的粗产物可通过精馏(类似多次蒸馏)得到高纯度四氯化硅,精馏后的残留物中,除铁元素外可能还含有的杂质元素是(填写元素符号)。
(4)为了分析残留物中铁元素的含量,先将残留物预处理,使铁元素还原成Fe2+,再用KMnO4标准溶液在酸性条件下进行氧化还原滴定,反应的离子方程式是:
5Fe2++MnO4-+8H+5Fe3++Mn2++4H2O
①滴定前是否要滴加指示剂?(填“是”或“否”),请说明理由
。
②某同学称取5.000g残留物后,经预处理后在容量瓶中配制成100 mL溶液,移取25.00 mL试样溶液,用1.000×10-2 mol/LKMnO4标准溶液滴定。达到滴定终点时,消耗标准溶液20.00 mL,则残留物中铁元素的质量分数是。
化学小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中; |
B.把50mL碘水和15mL CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞; |
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液; |
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正; |
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
H.静置,分层。
就此实验,完成下列填空:
⑴正确操作步骤的顺序是:(用上述各操作的编号字母填写)
→→→A→G→→E→F
⑵上述E步骤的操作中应注意。
上述G步骤操作的目的。
⑶能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是
粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程①放置酒精灯;②固定铁圈位置;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④加热搅拌;⑤停止加热。其正确的操作顺序为。
(2)如何运用最简方法检验溶液中有无SO42-离子?。如果有,应该如何除去SO42-离子?。
(3)在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。请问这步操作的目的是。
(4)将经过操作(3)后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质?
。
(5)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的;
溶解时:。
过滤时:。
蒸发时:。
蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。蒸馏时要注意哪些操作事项:
分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用的方法是 ;分离固液混合物的常用的方法是 ;分离两种溶解度相差很大的溶质的溶液时,常用的方法是 ;萃取的条件是 。