亚氯酸钠(NaClO2)是重要漂白剂,探究小组开展如下实验,回答下列问题:
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体按如下图装置进行制取。
已知:NaClO2饱和溶液在低于38℃时析出NaClO2•3H2O,高于38℃时析出NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。
(1)装置C的作用是 ;
(2)已知装置B中的产物有ClO2气体,则装置B中反应的方程式为 ;装置D中反应生成NaClO2的化学方程式为 ;反应后的溶液中阴离子除了ClO2﹣、ClO3﹣、Cl﹣、ClO﹣、OH﹣外还可能含有的一种阴离子是 ;检验该离子的方法是 ;
(3)请补充从装置D反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤.
①减压,55℃蒸发结晶;② ;③ ;④ 得到成品.
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是 ;
实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(5)测定样品中NaClO2的纯度.测定时进行如下实验:
准确称一定质量的样品,加入适量蒸馏水和过量的KI晶体,在酸性条件下发生如下反应:ClO2﹣+4I﹣+4H+=2H2O+2I2+Cl﹣,将所得混合液稀释成100mL待测溶液。取25.00mL待测溶液,加入淀粉溶液做指示剂,用c mol•L﹣1 Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准溶液体积的平均值为V mL(已知:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣)。请计算所称取的样品中NaClO2的物质的量为 。
(12分)化学上常用燃烧法确定有机物组成,这种方法是在电炉加热时用纯氧气氧化管内样品,根据产物的质量确定有机物的组成,图中所列装置是用燃烧法确定有机物分子式常用的装置。完成下列问题:
(1)产生的氧气按从左到右流向,所选择的装置各导管的连接顺序是________________。
(2)C装置中浓硫酸的作用是____________。(3)D装置中MnO2的作用是__________________。
(4)燃烧管中CuO的作用是__________________。
(5)若准确称取0.9 g样品(只含C、H、O三种元素中的两种或三种)经充分燃烧后,A管质量增加1.32 g,B管质量增加0.54 g,则该有机物的实验式为__________________________。
(6)若该有机物溶于水,其分子式中氢原子为4,则其结构简式为______________。
实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为:4NH4++6HCHO===3H++6H2O+(CH2)6N4H+[滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与1 mol H+相当],然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸。某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验:
步骤Ⅰ 称取样品1.5 g。
步骤Ⅱ 将样品溶解在250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。
步骤Ⅲ 移取25.00 mL样品溶液于250 mL锥形瓶中,加入10 mL 20%的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入1~2滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。
(1)上述操作步骤Ⅱ是否正确________(填“是”或“否”);若不正确,请改正_______________________________________________。(若正确,此空不填)
(2)根据步骤Ⅲ填空:
①碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
②锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。
A.滴定管内液面的变化
B.锥形瓶内溶液颜色的变化
④滴定达到终点时,溶液最终变成____________色。
(3)滴定结果如下表所示:
滴定 次数 |
待测溶液的体积/mL |
标准溶液的体积 |
|
滴定前刻度/mL |
滴定后刻度/mL |
||
1 |
25.00 |
1.02 |
21.03 |
2 |
25.00 |
2.00 |
21.99 |
3 |
25.00 |
0.20 |
20.20 |
若NaOH标准溶液的浓度为0.101 0 mol/L,则该样品中氮的质量分数为________。
某实验小组的同学为探究一氧化氮的性质,欲选用下列实验装置来制取一氧化氮。
A B C D
请回答下列问题:
(1)用上图中所示的装置制取一氧化氮,选用仪器连接的顺序应是A接_________。
(2)现欲用15 mol/L HNO3溶液配制500 mL、1 mol/L HNO3溶液时,要用到的仪器除烧杯、胶头滴管、玻璃棒、量筒外,还必须使用的一种玻璃仪器是。
(3)稀硝酸具有强氧化性,在常温下就可以和铜发生反应生成一氧化氮气体,写出该反应的化学方程式:___________________________________________________。
(4)实验开始时,该小组同学发现在烧瓶中有红棕色气体产生,请你用化学方程式来表示产生这种现象的原因:_________________________________________________。
(5)一氧化氮和一氧化碳是汽车尾气中的主要污染物。目前,汽车尾气已成为许多大城市空气的主要污染源。治理汽车尾气中的NO和CO的一种方法是:在汽车的排气管上装一个催化转化装置,使NO与CO反应,生成CO2和N2。反应的化学方程式是。
某只含有CaCl2和Na2SO4杂质的粗盐样品,加水得到混合物A后,某实验小组的同学设计了如下实验步骤,请按要求回答有关问题。
(1)在混合物A中先加过量的BaCl2溶液除去的离子是;充分搅拌后,再加过量的Na2CO3溶液可除去的离子是。
(2)在溶液C中加入的足量试剂X是 。
(3)操作②的分离方法分别是。
(4)漂白液的有效成分是NaClO,可用气体F与NaOH溶液反应制得,该反应的化学方程式为。
已知NaHCO3低温时溶解度小,侯德榜制碱的方法是:向氨化的饱和食盐水中通入过量的二氧化碳,即有晶体析出,经过滤、洗涤、焙烧得纯碱。此过程可以表示为:
① NaCl (饱和) + NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(此反应是放热反应)
② 2NaHCO3Na2CO3 +CO2↑+H2O
现某化学小组根据上述原理在实验室中模拟制碱过程,下图C装置是溶有氨和NaCl的溶液,且二者均达到了饱和。
(1)制CO2时为了使反应随开随用,随关随停,上图A方框内应选用以下装置(填序号)。简述该装置能随关随停的理由。
(2)为使实验能够进行,在B方框内内应选用上图中的装置(填写序号),该装置内应装入的试剂是。
(3)该小组同学按正确的方法连接装置,检验气密性合格后进行实验,发现析出的晶体非常少,在老师的指导下,他们对某个装置进行了改进,达到了实验目的。你认为他们的改进方法是。
(4)若所用饱和食盐水中含有NaCl的质量为5.85g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.46g,假设第二步分解时没有损失,则Na2CO3的产率为(产率为实际产量占理论产量的百分比)。