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 l 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1.500 g。
步骤II 将样品溶解后,完全转移到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)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,酚酞指示剂由_________色变成_________色。
(2)滴定结果如下表所示:
若NaOH标准溶液的浓度为0.1010 mol·L-1,则该样品中氮的质量分数为___________。
医疗上绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究:
Ⅰ.【制备产品】
该小组由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质),用如图所示装置制备FeSO4•7H2O晶体,步骤如下:
(1)预处理:先将废铁屑加入到饱和Na2CO3溶液中洗涤,目的是___________,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
(2)将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中,并持续通入N2,N2的作用是_____________。
(3)再加入足量稀硫酸,控制温度50℃~80℃之间,充分反应后,圆底烧瓶中剩余的固体为_____________。
(4)获取产品:先向步骤(3)中反应后的混合物中加入少许蒸馏水,趁热过滤,_________________。滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干,密闭保存。
Ⅱ.【测定FeSO4•7H2O含量】
(1)称取上述样品10.0g,溶于适量的稀硫酸中,配成100mL溶液,需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要的仪器有(填仪器名称)___________________、_________________。
(2)准确量取25mL该液体于锥形瓶中,用0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定,则滴定终点的判断方法是_______________。
(3)用同样的方法滴定3次,平均消耗10.00mL标准液,该样品中FeSO4•7H2O的质量分数为_____________。(已知Mr(FeSO4•7H2O)=278)。
(4)若测量结果偏小,则可能是在定容时__________________(填“俯视”或“仰视”)读数。
实验室中需要22.4L(标准状况)SO2气体。化学小组依据化学方程
Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后,取65g锌粒与质量分数为98%的浓硫酸(密度
)110mL充分反应,锌全部溶解,对于制得的气体,有同学认为可能混有杂质。
(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是 (填分子式)。产生这种结果的主要原因是 (用化学方程式和必要的文字加以说明)
(2)为证实相关分析,化学小组的同学设计了实验,组装了如下装置,对所制取的气体进行探究。
①装置B中加入的试剂 ,作用是 。
②装置D加入的试剂 ,装置F加入的试剂 。
③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是 。
④U型管G的作用为 。
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。
其生产工艺如下:回答下列问题:
(1)该生产工艺应在_________________(填“温度较高”或“温度较低”)的情况下进行,在溶液I中加入KOH固体的目的是_____________________。
(2)从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后,还会有副产品KNO3、KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为________________ _。
(3)高铁酸钾作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质,配平该反应的离子方程式:
FeO42- + H2O = Fe(OH)3(胶体)+ O2 ↑ + OH-
(4)目前,人们针对K2FeO4的稳定性进行了大量的探索,并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高化合物K2FeO4水溶液稳定性的是(填代号)_________________。
a.亚硫酸钠 b.KOH c.醋酸 d.Fe(NO3)3
(共18分)某探究小组用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应过程中溶液紫色消失快慢的方法,研究影响反应速率的因素。实验条件作如下限定:
所用酸性KMnO4溶液的浓度可选择0.010 mol·L-1、 0.0010mol·L-1, 催化剂的用量可选择0.5 g、0 g,实验温度可选择298 K、323 K。每次实验KMnO4酸性溶液的用量均为4 mL、H2C2O4溶液(0.10mol·L-1)的用量均为2 mL。
(1)已知草酸溶液中各种微粒存在形式的分布曲线图如下,请写出KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应的离子方程式 。
(2)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 |
T/K |
催化剂的用量 / g |
酸性KMnO4溶液的浓度/mol·L-1 |
实验目的 |
① |
298 |
0.5 |
0.010 |
a.实验①和②探究酸性KMnO4溶液的浓度对该反应速率的影响; b.实验①和 探究温度对反应速率的影响; c.实验①和 探究催化剂对反应速率的影响。 |
② |
||||
③ |
0.010 |
|||
④ |
(3)某同学对实验①和②分别进行了三次实验,测得以下实验数据(从混合振荡均匀开始计时):
实验编号 |
溶液褪色所需时间 t / min |
||
第1次 |
第2次 |
第3次 |
|
Ⅰ |
14.0 |
13.0 |
11.0 |
Ⅱ |
6.5 |
6.7 |
6.8 |
① 实验Ⅱ中用KMnO4的浓度变化来表示的平均反应速率为 (忽略混合前后溶液的体积变化)。
②该同学分析上述数据后得出“当其他条件相同的情况下,酸性KMnO4溶液的浓度越小,所需要的时间就越短,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确 (填“是”或“否”)。他认为不用经过计算,直接根据表中褪色时间的长短就可以判断浓度大小与反应速率的关系,你认为是否可行 (填“是”或“否”),若不可行(若认为可行则不填),请设计可以直接通过观察褪色时间的长短来判断的改进方案:
(4)该反应的催化剂选择MnCl2还是MnSO4并简述选择的理由:
(5)化学催化剂有很多,在生产和科技领域起到重大作用。探究小组又利用乙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将50 mL H2O2一次性加入盛有0.10 mol MnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)/mL]和时间(t/min)的关系如下图所示。
①实验时放出气体的总体积是____ ____mL。
②b______ __(填“大于”“小于”或“等于”)90 mL。
某小组取一定质量的FeSO4固体,利用下图装置进行实验。
已知:SO2熔点-72℃,沸点-10℃;SO3熔点16.8℃,沸点44.8℃。
实验过程 |
实验现象 |
|
① |
通入一段时间N2,加热 |
A中固体变为红棕色,B中有白色沉淀,D试管中有无色液体 |
② |
用带有火星的木条靠近装置D的导管口 |
木条复燃 |
③ |
充分反应,停止加热,冷却后,取A中固体,加盐酸 |
固体溶解,溶液呈黄色 |
④ |
将③所得溶液滴入D试管中 |
溶液变为浅绿色 |
(1)加热前,先通入一段时间N2的目的是_____________________。
(2)实验③反应的离子方程式是_______________________。
(3)分解过程除产生使木条复燃的气体外,仅由A中固体颜色变化推测,还一定有_____________气体。依据是______________________。
(4)实验④反应的离子方程式是________________________。