(12分)某化学研究性小组采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)电解饱和食盐水一段时间,并通过实验测定产物的量来判断饱和食盐水的电解率。
饱和食盐水的电解率=(电解的氯化钠质量/总的氯化钠质量)×100%
甲方案:利用甲、乙装置测定饱和食盐水的电解率,
(1)若饱和食盐水中滴有酚酞,则电解过程中甲装置中的实验现象:__________________
(2)若洗气瓶a中盛放的为足量的氢氧化钠溶液,通过测定洗气瓶a在电解前后的质量变化来计算饱和食盐水的电解率,则正确的连接顺序为 连_______(填A、B、C、等导管口),则洗气瓶a中发生反应的离子方程式为___________________
乙方案:利用甲、丙装置测定饱和食盐水的电解率,
(3)对于乙方案,有同学提出有两种方法都可测得饱和食盐水的电解率,
Ⅰ.通过测定硬质玻璃管中氧化铜固体前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
Ⅱ.通过测定丙装置中除硬质玻璃管外的某装置前后质量差来计算饱和食盐水的电解率
①.一同学认为可以在乙方案方法Ⅱ中的装置中添加一干燥装置防止外界空气中的水蒸气的干扰,则该干燥装置应与 口连接
a.A b.B c.D d.E
②.另一同学认为乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ测得的实验结论都不正确,你是否同意?请说明理由
丙方案:只利用甲装置测定饱和食盐水的电解率。
(4)若电解150mL饱和食盐水一段时间,测得溶液的为pH为14,求饱和食盐水的电解率
(假设电解前后溶液体积不变,饱和食盐水密度约为1.33 g/mL,溶解度为36.0g)。
氯酸钠(NaClO3)是无机盐工业的重要产品之一。
(1)工业上制取氯酸钠采用在热的石灰乳中通入氯气,然后结晶除去氯化钙后,再加入适量的 (填试剂化学式),过滤后即可得到。
(2)实验室制取氯酸钠可通过如下反应3C12+6NaOH5NaC1+NaC1O3+3H2O
先往-5℃的NaOH溶液中通入适量C12,然后将溶液加热,溶液中主要阴离子浓度随温度的变化如右图所示,图中C表示的离子是 。
(3)某企业采用无隔膜电解饱和食盐水法生产氯酸钠。则反应化学方程式为: 。
(4)样品中C1O3-的含量可用滴定法进行测定,步骤如下:
步骤1:准确称取样品ag(约2.20g),经溶解、定容等步骤准确配制1000mL溶液。
步骤2:从上述容量瓶中取出10.00mL溶液于锥形瓶中,准确加入25mL 1.000mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液(过量),再加入75mL硫酸和磷酸配成的混酸,静置10min。
步骤3:再在锥形瓶中加入100mL蒸馏水及某种指示剂,用0.0200mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗体积15.62mL。
步骤4: 。
步骤5:数据处理与计算。
①步骤2中反应的离子方程式为 ;静置10min的目的是 。
②步骤3中K2Cr2O7标准溶液应盛放在 (填仪器名称)中。
③为精确测定样品中C1O3-的质量分数,步骤4操作为 。
(5)在上述操作无误的情况下,所测定的结果偏高,其可能的原因的原因是 。
工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:
已知:MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解。
回答下列问题:
(1)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01mol/L-1,滤液中残留的c(Ca2+)= 〔已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕
(2)沉锰工序中,298K、c(Mn2+)为1.05 mol/L-1时,实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是 。
(3)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是:过滤、 。
(4)为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数,准确称量1.20g软锰矿样品,加入2.68g草酸钠固体,再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应),充分反应后冷却,将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度,从中取出25.0mL,用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定,当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。
已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化:
2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ =2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O
MnO2 + C2O42- + 4H+ = Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O
求该软锰矿中二氧化锰的质量分数 (写出计算过程)。
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Al(OH)3 |
开始沉淀 |
2.3 |
7.5 |
3.4 |
完全沉淀 |
3.2 |
9.7 |
4.4 |
回答下列问题:
(1)加入少量NaHCO3的目的是 ,该工艺中“搅拌”的作用是 。
(2)反应Ⅱ中的离子方程式为 ,在实际生产中,反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量,O2的作用是 。(用化学方程式表示)
(3)生产中碱式硫酸铁溶液蒸发时需要在减压条件下的原因是 。
(4)在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁。根据我国质量标准,产品中不得含有Fe2+及NO3-。为检验所得产品中是否含有Fe2+,应使用的试剂为 。(填写字母)
A.氯水 B.KSCN溶液 C.NaOH溶液 D.酸性KMnO4溶液
某校兴趣小组对SO2与新制Cu(OH)2悬浊液的反应进行探究,实验如下:
装置 |
序号 |
试管中的药品 |
现象 |
持续通入![]() |
实验Ⅰ |
1.5 mL 1 mol·L-1CuSO4溶液和3.5 mL 1 mol·L-1NaOH溶液混合 |
开始时有砖红色沉淀出现,一段时间后,砖红色沉淀消失,静置,试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色 |
实验Ⅱ |
1.5 mL 1 mol·L-1CuCl2溶液和3.5 mL 1 mol·L-1NaOH溶液混合 |
开始时有黄色沉淀出现,一段时间后,黄色沉淀消失,静置,生成大量白色沉淀,溶液呈绿色 |
(1)制取新制Cu(OH)2悬浊液的离子方程式为 。
(2)甲同学重新用实验II的方法制备新制Cu(OH)2悬浊液,过滤,用蒸馏水洗涤干净。向洗净后的Cu(OH)2中加入5 mL蒸馏水,再持续通入SO2气体,现象与实验I相同,此步实验证明: 。检验Cu(OH)2洗涤干净的方法是 。
(3)同学们对白色沉淀的成分继续进行探究。查阅资料如下:CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸。它与氨水反应生成Cu(NH3)2+,在空气中会立即被氧化成含有蓝色Cu(NH3)42+溶液。
①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水,得到蓝色溶液,此过程中反应的离子方程式为:CuCl + 2NH3·H2O = Cu(NH3)2+ +Cl- + 2H2O 、 ____________ 。
②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为CuCl,实验方案如下:
填写下表空格:
试剂1 |
试剂2 |
蒸馏水 |
|
现象1 |
现象2 |
③写出实验II中由Cu(OH)2生成白色沉淀的离子方程式: 。
(4)丙同学通过实验证明实验Ⅰ中观察到的砖红色沉淀是Cu2O。完成合理的实验方案:取少量Cu2O固体于试管中, _______________ ,则说明砖红色沉淀是Cu2O。
索氏制碱又称氨碱法,其主要生产流程如右图:
36.用化学方程式表示沉淀池中发生的反应 ,排出液的主要成分是 。
氨碱法制得的纯碱样品中可能会含有杂质(如NaCl)。现用两个实验方案测定纯碱样品的纯度。
方案1气体法 :称取样品m克装入Y型试管左侧(如右图)
37.Y型试管另一端应装入试剂为 ,量气管中液体应为 。若最后读数时,发现水准管液面高于量气管(其他操作都正确),则计算所得纯碱样品的纯度值 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
方案2滴定法:
已知: 25℃时0.1 mol/L的NaHCO3溶液的pH约为8.3
0.1mol/L的Na2CO3 溶液的pH约为11.6
38.指示剂选用酚酞,则该纯碱样品的纯度为 。(请用所给数据的字母符号表示)
氨碱法中钠利用率不高,一些化工专家开始研究有机胺制碱法,其工艺流程如下:
已知: NR3+ HCl →NR3·HCl,且NR3·HCl易溶于有机溶剂
NR3·HCl+NH3→NR3 +NH4Cl
39.有机胺制碱法反应生成小苏打的化学方程式是 , 操作①是 。
40.副产品的成分是 ,本工艺流程中可循环利用的物质是 。