过氧化钙是一种温和的氧化剂,常温下为白色的固体,易溶于酸,难溶于水、乙醇等溶剂。某实验小组拟选用如下装置(部分固定装置略)制备过氧化钙。
(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为 (填仪器接口的字母编号,装置可重 复使用)。
(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:①检验装置的气密性后,装入药品;②打开分液漏斗活塞,通入一段时间气体,加热药品;③反应结束后, (填操作);④拆除装置,取出产物。
(3)利用反应Ca2++H2O2+2NH3+8H2O=CaO2 .8H2O↓+2NH4+,在碱性环境下制取CaO2的装置如下:
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②NH3在Ca2+和H2O2的反应历程中所起的作用是 。
③反应结束后,经 (填操作名称)、洗涤、低温烘干可获得CaO2 .8H2O。
检验CaO2 .8H2O是否洗涤干净的操作为 。
④已知CaO2 在350℃迅速分解生成CaO和O2。若所取产品质量是mg,加热至恒重时,
剩余固体ng,则产品中CaO2 的质量分数为 (用字母表示)。
(4)钙在空气中燃烧生成氮化钙(Ca3N2),同时可能生成过氧化钙。请利用下列试剂,设计试验检验钙的燃烧 产物中是否含有过氧化钙 。(简要说明实验步骤、现象和结论)
限选试剂:酸化的FeCl2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、稀硝酸
某工厂对制革工业污泥中Cr元素的回收与再利用工艺如下(硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+):
常温下部分阳离子以氢氧化物沉淀形式存在时溶液的pH见下表:
阳离子 |
Fe3+ |
Fe2+ |
Mg2+ |
Al3+ |
Cu2+ |
Cr3+ |
开始沉淀时的pH |
1.9 |
7.0 |
9.3 |
3.7 |
4.7 |
--- |
沉淀完全时的pH |
3.2 |
9.0 |
11.1 |
8.0 |
6.7 |
9(>9 溶解) |
(1)酸浸时,为了提高浸取效率可采取的措施是____________________(至少写一条)。
(2)加入H2O2 目的是氧化_______离子,其有关的离子方程式______________。针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名的,组成元素是Fe、H、O,化学式量为89,其化学式是______________。
(3)调pH=8是为了将________离子(从Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+中选择)以氢氧化物沉淀的形式除去。滤出的沉淀中部分沉淀将溶解于足量的氢氧化钠溶液中,其有关的离子方程式是______________,取少量上层澄清溶液,向其中通入足量的CO2,又能重新得到相应的沉淀, 其有关的离子方程式为_____________。
(4)试配平最后一步相关的氧化还原方程式:_____Na2Cr2O7 + ______SO2 + _______ H2O =" ______" Cr(OH)(H2O)5SO4 + ______ Na2SO4,每生成1mol Cr(OH)(H2O)5SO4时,该反应中转移的电子数为__________。
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)用50%双氧水配制30%的H2O2溶液,需要的玻璃仪器除玻璃棒、胶头滴管、烧杯外,还需要(填仪器名称);
(2)装置C的作用是;
(3)装置B内生成的ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2,生成NaClO2的反应方程式为。
(4)如果撤去D中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是;
(5)反应后,经以下步骤可从装置D的溶液获得NaClO2晶体。请补充完整操作iii。
i.55℃蒸发结晶;
ii.趁热过滤;
iii.;
iv.低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:样品杂质分析与纯度测定
(6)上述实验制得的NaClO2晶体中含少量Na2SO4。产生Na2SO4最可能的原因是;
a. B中有SO2气体产生,并有部分进入D装置内
b. B中浓硫酸挥发进入D中与NaOH中和
c. B中的硫酸钠进入到D装置内
NaClO2中含少量Na2SO4可用重结晶的方法提纯。下列有关物质的提纯方案不正确的是
被提纯的物质 [括号内物质是杂质] |
除杂试剂 |
除杂方法 |
|
a |
CO(g) [CO2(g)] |
NaOH溶液、 浓H2SO4 |
洗气 |
b |
NH4Cl(aq) [Fe3+(aq)] |
NaOH溶液 |
过滤 |
c |
Cl2(g) [HCl(g)] |
饱和食盐水、浓H2SO4 |
洗气 |
d |
Na2CO3(s) [NaHCO3(s)] |
— |
加热 |
(7)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-)。
①确认滴定终点的现象是;
②所称取的样品中NaClO2的物质的量为(用含c、V的代数式表示)。
(19分)实验室可用NaClO3制取ClO2气体,再由ClO2制得NaClO2,实验装置如图所示:回答下列问题:
(1)仪器a的名称为__________;B中H2O2发生___________反应(填“氧化”、“还原”或“非氧化还原”);装置C的作用是___________。
(2)该实验必须使NaClO3稍微过量,目的是_________________。
(3)为使ClO2气体能被均匀、充分吸收,操作时应注意_______________________。
(4)NaOH吸收ClO2尾气,生成物质的量之比为1:1的两种阴离子,一种为,则另一种为____________。
(5)证明NaClO2具有氧化性的方法是:将B中溶液加热除去H2O2,加入__________(填序号,下同)酸化,再加入____________检验。
①稀HNO3②稀H2SO4③K2SO3溶液
④BaCl2溶液 ⑤FeCl2溶液⑥KSCN溶液
(6)25℃时,浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO2溶液和CH3COONa溶液,两溶液中_____________
(填“>”“<”或“=”;已知HC1O2的电离常数为1.1×10-2mol·L-1,CH3COOH的电离常数为1.7×10-5mol·L-1)若要使两溶液的pH相等应___________(填序号)
a.向NaClO2溶液中加适量水
b.向NaClO2溶液中加适量NaOH固体
c.向CH3COONa溶液中加CH3COONa固体
d.向CH3COONa溶液中加适量的水
(16分)一种新型高效净水剂PAFC——聚合氯化铁铝[A1Fe(OH)nC1(6-n)]m,应用非常的广泛。
(1)为测定PAFC中Al的含量,采用如图所示流程进行。
回答下列问题:
①步骤I中的试剂A是______________(填“氨水”或“氢氧化钠溶液”)。
②步骤III的离子方程式为__________________________________________。
③实验室进行“灼烧”时所需的陶瓷仪器有__________________________。
④溶液2中存在的电荷守恒式为_________________________________;向溶液2中滴加少量NaOH镕液,则______________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(2)C和某一金属在高温下发生反应可用于焊接钢轨,其化学反应方程为______________;某同学在实验室中进行此反应,反应结束后将所得固体溶于足量的稀硫酸,滴加KSCN溶液无明显现象,由此该同学确定该固体混合物中无Fe2O3,他的判断是否正确?________(填“是”或“否”);其理由是____________(用离子方程式解释)。
氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。为了分析某AlN样品(样品中的杂质不与氢氧化钠溶液反应)中A1N的含量,某实验小组设计了如下两种实验方案。
已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑
【方案l】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AIN的纯度(夹持装置已略去)。
(1)上图C装置中球形干燥管的作用是 。
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先 ,再加入实验药品。接下来的实验操作是 ,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是 。
(3)若去掉装置B,则导致测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。由于上述装置还存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见 。
【方案2】按以下步骤测定样品中A1N的纯度:
(4)步骤②生成沉淀的离子方程式为 。
(5)步骤③的操作是 。A1N的纯度是 (用m1、m2表示)。