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)。
实验室用足量MnO2与浓盐酸反应制取氯气,其装置如图1所示:
(1)图1中仪器a的名称是:;仪器b的名称是:;b中加入碎瓷片的作用是:。
(2)请写出仪器b中发生的反应的离子方程式:
(3)检查装置的气密性之后的操作依次是:、、。(填序号)
A.向烧瓶中加入MnO2粉末B.加热C.向烧瓶中加入浓盐酸
(4)该反应会因为盐酸浓度下降而停止。为了测定反应残留液中盐酸的浓度,某探究小组提出下列实验方案:
①甲同学的方案为:与足量AgNO3溶液反应,称量生成沉淀的质量。
②乙同学的方案为:与足量的锌反应,测量生成气体的体积,实验装置如图2所示(夹持装置已略去)。使Y形管中的残留溶液与锌粒反应的正确操作是。在正确读取量气管读数时,视线要平视,要注意恢复至室温,除此外还须注意:。
两种方案我认为(填“甲”或“乙”)同学的方案可行。
有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)点燃酒精灯之前,关闭b,打开a,缓缓通入空气数分钟,其目的是。
(2)实验过程中,装置B中发生反应的化学方程式为__________________________;
(3)装置C、D中盛放的试剂分别为:
C__________,D_________(供选试剂为:浓硫酸、无水CaCl2、碱石灰)
(4)E装置中的仪器名称是_____________,它在该实验中的主要作用是_____________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量分数________。(填“偏大”、“偏小” 或“无影响”)
某化学实验小组想要了解市场上所售食用白醋(主要是醋酸的水溶液)的准确浓度,现从市场上买来一瓶某品牌食用白醋,在实验室用标准NaOH溶液对其进行滴定。下表是4种常见指示剂的变色范围:
指示剂 |
石蕊 |
甲基橙 |
甲基红 |
酚酞 |
变色范围(pH) |
5.0~8.0 |
3.1~4.4 |
4.4~6.2 |
8.2~10.0 |
(1)该实验应选用作指示剂,向锥形瓶中移取一定体积的白醋所用的仪器是。
(2)下图表示50mL滴定管中液面的位置,若A与C刻度间相差1mL,A处的刻度为25,滴定管中液面读数应为mL,此时滴定管中液体的体积mL。
(3)为了减小实验误差,该同学一共进行了三次实验,假设每次所取白醋体积均为VmL,NaOH标准液浓度为c mo1/L,三次实验结果记录如下:
实验次数 |
第一次 |
第二次 |
第三次 |
消耗NaOH溶液体积/mL |
26.02 |
25.35 |
25.30 |
从上表可以看出,第一次实验中记录消耗NaOH溶液的体积明显多于后两次,其原因可能是
A.实验结束时俯视刻度线读取滴定终点时NaOH溶液的体积
B.滴定前滴定管尖嘴有气泡,滴定结束无气泡
C.盛装标准液的滴定管装液前用蒸馏水润洗过,未用标准液润洗
D.第一次滴定用的锥形瓶用待装液润洗过,后两次未润洗,
E.该NaOH标准液保存时间过长,有部分变质,浓度降低
F.滴加NaOH溶液时,未充分振荡,刚看到溶液变色,立刻停止滴定
(4)根据所给数据,写出计算该白醋中醋酸的物质的量浓度的表达式(不必化简):C=。
实验题(每空2分,共12分)
(1)需配制100mL1mol/L硫酸溶液,需用量筒量取18.4mol/L的浓硫酸__________ mL,需选择量筒的规格为__________。
A.10mL | B.25mL | C.50 mL | D.100 mL) |
(2)需要用到的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需用到的仪器是_________________。
(3)若实验遇到以下情况,对所配制的硫酸溶液的物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①用量筒量取浓硫酸时,俯视读数__________。
②未洗涤烧杯和玻璃棒__________。
③未经冷却趁热将溶液注入容量瓶内__________。
过氧化钠是一种淡黄色固体,在潜水艇中用作制氧剂,供人类呼吸之用.某学生为了验证这一实验,以足量的大理石、足量的盐酸和1. 95g过氧化钠样品为原料,制取O2,设计出如下实验装置:
(1)请写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式,并标明电子转移的方向和数目:
。
(2)A中制取CO2的装置,应从下列图①、②、③中选哪个图:______ 。
(3)B装置的作用是______ 。
(4)在取出集气瓶后,怎样检验E中收集到的气体。
(5)若E中石灰水出现轻微白色浑浊,请说明原因:______。
(6)反应完毕时,若测得E中的集气瓶收集到的气体为250mL,在装置的气密性良好的情况下,实际收集到的氧气体积比理论计算值小,相差约______mL(取整数值,所用数据均在标准状况下测定),这可能是由于Na2O2可能含有其它杂质。