焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在食品加工中常用作防腐剂、漂白剂和疏松剂。焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末,150℃时开始分解,在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。实验室制备焦亚硫酸钠过程中依次包含以下几步反应:
2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O ……(a);
Na2SO3+ H2O + SO2 = 2NaHSO3 ……(b);
2NaHSO3Na2S2O5 + H2O ……(c);
实验装置如下:
(1)实验室可用废铝丝与NaOH溶液反应制取H2,制取H2的离子方程式为 。
(2)图-1装置中,导管X的作用是 。
(3)通氢气一段时间后,以恒定速率通入SO2,开始的一段时间溶液温度迅速升高,随后温度缓慢变化,溶液开始逐渐变黄。“温度迅速升高”的原因为 ;实验后期须保持温度在约80℃,可采用的加热方式为 。
(4)反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出,参照图-2溶解度曲线,除去其中亚硫酸钠固体的方法是 ;然后获得较纯的无水Na2S2O5应将溶液冷却到30℃左右抽滤,控制“30℃左右”的理由是 。
(5)用图-3装置干燥Na2S2O5晶体时,通入H2的目的是 ;真空干燥的优点是 。
(6)测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数常用剩余碘量法。已知:S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+;2S2O32-+I2 = S4O62-+2I-
请补充实验步骤(可提供的试剂有:焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na2S2O3溶液及蒸馏水)。
①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中。
②准确移取一定体积和已知浓度的标准碘溶液(过量)并记录数据,在暗处放置5min,然后加入5mL冰醋酸及适量的蒸馏水。
③用标准Na2S2O3溶液滴定至接近终点。
④ 。
⑤ 。
⑥重复步骤①~⑤;根据相关记录数据计算出平均值。
某研究小组对铁生锈进行研究:
(1)经过较长时间后,甲同学观察到的现象是:上图中的铁钉最容易生锈的是(填字母),铁锈的主要成分是
(2)根据实验条件判断,在铁钉的锈蚀过程中,正极的电极反应为
(3)铁生锈的外部条件是;在此条件下,铁钉发生吸氧腐蚀转化为Fe(OH)2的电池反应方程式为
(4)若为了防止铁钉生锈,该小组同学想在铁钉表面镀上一层金属,该金属最好是
A. 锡 B. 铜 C. 锌
(5)钢铁容易腐蚀,工业生产中常需对钢铁进行“发蓝”处理,以有效避免或减缓钢铁的腐蚀。所谓“发蓝”,就是在钢铁零件等进行氧化处理,使其表面形成一层致密的蓝黑色氧化膜。发蓝处理过程可表示如下:
①步骤Ⅲ用除锈液(15%的硫酸溶液)浸泡铁件的目的在于除去铁表面的铁锈,该步反应的离子方程式为___________________________________。
②为检验经过步骤Ⅳ处理的铁件是否合格,常往成品表面滴上5%的硫酸铜溶液,如果成品不合格(即铁件表面有微小松孔,未形成致密的氧化膜),一段时间将观察到的现象为__________________________。
③除锈后的铁件在发蓝液(NaNO2、NaNO3及NaOH组成的混合液)中浸泡(步骤IV),发生了复杂的化学反应:
反应一:____Fe +____NaNO2 +___NaOH —____Na2FeO2 +____H2O +___NH3↑
反应二:8Fe+3NaNO3 + 5NaOH + 2H2O = 4Na2Fe2O4 + 3 NH3↑
反应三:Na2FeO2 + Na2Fe2O4 + 2H2O = Fe3O4 + 4NaOH
配平“反应一”的化学方程式(将系数直接填在横线上)。若要循环使用发蓝液,从理论角度分析,需要往使用过的发蓝液中_________
A. 只需加入NaNO2 B. 只需加入NaNO2和NaNO3
C. 需要加入NaNO2、NaNO3和NaOH D. 不需加入任何物质而直接使用
某研究小组模拟工业上以黄铁矿为原料制备硫酸的第一步反应:
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,进行以下实验,并测定该样品中FeS2样品的纯度(假设其它杂质不参与反应)。
实验步骤:称取研细的样品4.000g放入上图b装置中,然后在空气中进行煅烧。为测定未反应高锰酸钾的量(假设其溶液体积保持不变),实验完成后取出d中溶液10mL置于锥形瓶里,用0.1000mol/L草酸(H2C2O4)标准溶液进行滴定。
(已知:5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ="=" K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 )
请回答下列问题:
(1)称量样品质量能否用托盘天平(填“能”或“不能”);
(2)装置a的作用是 ;
(3)上述反应结束后,仍需通一段时间的空气,其目的是;
(4)滴定时,发生反应的离子方程式为,已知滴定管初读数为0.10mL,末读数如上图所示,消耗草酸溶液的体积为 mL;
(5)该样品中FeS2的纯度为;
(6)若用下图装置替代上述实验装置d,同样可以达到实验目的的是。(填编号)
下图甲是课本中验证铜和浓硝酸反应的装置,乙、丙是师生改进后的装置:
(1)写出铜和浓硝酸反应的化学方程式。
(2)和甲装置相比,乙装置的优点。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。先关闭弹簧夹,再打开弹簧夹,才能使NO2气体充满②试管。
(4)当气体充满②试管后,欲使烧杯中的水进入②试管应如何操作。
某学生做浓硫酸性质的实验:在一个白色的点滴板的孔穴中分别放入小纸片、少量CuSO4·5H2O。然后如图所示,分别滴入几滴浓硫酸或稀硫酸,观察现象。回答下列问题:
(1)浓硫酸滴入小纸片上,小纸片变 _________(填实验现象),说明浓硫酸具有_________性。
(2)稀硫酸滴入CuSO4·5H2O中,胆矾_________________(填实验现象);浓硫酸滴入CuSO4·5H2O中,胆矾_______________(填实验现象),说明浓硫酸具有_______性。
实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。
(1)根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成____________;
写出甲装置中发生的主要反应的化学方程式_______________________。
(2)装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花,棉花中通常是浸有饱和碳酸钠溶液,其作用是。
(3)实验完毕后,取少量乙试管中溶液于试管中加热,现象是;原因是。