硫酸四氨合铜晶体([Cu(NH3)4]SO4·H2O)常用作杀虫剂、媒染剂,在碱性镀铜中也常用作电镀液的主要成分,在工业上用途广泛。常温下该物质在空气中易与水和二氧化碳反应,生成铜的碱式盐,使晶体变成绿色的粉末。下面为硫酸四氨合铜晶体的制备以及NH3和SO42-质量百分数的测定实验。
步骤一:硫酸四铵合铜晶体的制备
发生反应为:CuSO4 + 4NH3·H2O = [Cu(NH3)4]SO4·H2O + 3H2O 。现取10 g CuSO4·5H2O溶于14 mL水中,加入20 mL浓氨水, 沿烧杯壁慢慢滴加95%的乙醇。静置析出晶体后,减压过滤,晶体用乙醇与浓氨水的混合液洗涤,再用乙醇与乙醚的混合液淋洗,然后将其在60 ℃左右小心烘干。
步骤二:NH3的质量百分数的测定(装置如图所示)
称取0.250 g 样品,放入250 mL锥形瓶中,加80 mL水溶解。在另一锥形瓶中,准确加入30 mL 0.500 mol•L-1 HCl标准溶液,放入冰水浴中。从漏斗中加入15 mL 10% NaOH溶液,加热样品,保持微沸状态 1小时左右。蒸馏完毕后,取出插入HCl 溶液中的导管,用蒸馏水冲洗导管内外,洗涤液收集在氨吸收瓶中,从冰水浴中取出吸收瓶,加 2 滴酸碱指示剂,用0.500 mol•L-1的NaOH标准溶液滴定,用去NaOH标准溶液22.00 mL。
步骤三:SO42-质量百分数的测定
称取试样0.600 g置于烧杯中,依次加入蒸馏水、稀盐酸、BaCl2溶液,水浴加热半小时。过滤,用稀硫酸洗涤。取下滤纸和沉淀置于已恒重的坩埚中在800-850℃灼烧至再次恒重,得到固体0.699 g。
(1)步骤一加入95%乙醇的作用为____________________________。此步骤进行两次洗涤操作,用乙醇与乙醚的混合液淋洗的目的为____________________。不采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法制备硫酸四氨合铜晶体的原因为__________________。
(2)步骤二装置中15 mL 10% NaOH溶液加热样品,保持微沸状态1小时左右的目的是_______________。通过此步骤测定NH3的质量百分数为_________________。此实验装置,如不使用空气冷凝管和冰水浴将使氨气的测定结果_______________(“偏高”、“不变”或“偏低”)。
(3)步骤二中,根据酸碱中和滴定曲线分析,此实验中所加入的酸碱指示剂为___________。
A.甲基橙 B.甲基红 C.酚酞
(4)步骤三中用稀硫酸洗涤的目的是_______________(用必要的方程式和文字说明)。该步骤中灼烧过程如果温度过高可生成一种有害气体和一种可溶于水的盐,写出该反应的化学方程式_________。
用下列仪器的编号回答问题
①容量瓶②蒸馏烧瓶③分液漏斗④量筒⑤烧杯
⑴加热时必须垫石棉网的有,
⑵使用时必须检查是否漏水的有。
某学生做浓硫酸性质的实验:
在一支试管中放入一块很小的铜片,再加入2mL浓硫酸,然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口,在玻璃管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花。加热试管,观察现象.
回答下列问题:
(1)写出试管中发生反应的化学方程式。
(2)试管中的液体反应一段时间后,b处滤纸条的变化为,待试管中反应停止后,给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热,滤纸条的变化为。
(3)蘸有Na2CO3溶液的棉花团作用是。
(4)硫酸型酸雨的形成过程可用下列反应中的来表示。
理论上,SO2能发生类似CO2与澄清石灰水作用的反应,但在通常实验中,将SO2通入澄清石灰水却没有看到类似CO2那样先浑浊后澄清的现象。针对这一问题,研究性学习小组开展了探究性实验。
I.用图A所示的装置来分别做CO2、SO2与澄清石灰水的反应实验,结果通人CO2可看到先浑浊后澄清的现象,但通入SO2没看到浑浊现象。
Ⅱ.用图B的装置,将气体收集在注射器里,缓慢地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中,无论CO2还是SO2都能看到“先变浑再澄清”的现象。当以相同速率分别通人CO2或SO2,通入SO2产生现象明显比通入CO2产生现象快。
回答下列问题:
(1)通过上述I、Ⅱ实验,可以确定,将足量SO2缓慢通人澄清石灰水,依次发生的反应有:(用离子方程式表示);。
(2)实验I中,通人SO2不能出现浑浊的原因可能是:。
(3)实验Ⅱ中,同速率分别通入CO2或SO2,SO2产生现象比CO2快的相关因素有。
①SO2在水中溶解度比CO2大。
②相同状态下,SO2的密度比CO2的密度大。
③亚硫酸酸性比碳酸强,在同温度、同体积的溶液中,l mol亚硫酸电离产生的H+离子浓度大于l mol碳酸电离产生的H+离子浓度。
④SO2有毒和刺激性气味,CO2无毒和无刺激性气味。
⑤相同条件下,1 mol SO2与足量石灰水反应生成CaSO3的速率大于1 mol CO2与足量石灰水反应生成CaCO3的速率。
⑥相同条件下,1 molCaSO3被1mol SO2(形成的H+离子)溶解形成可溶性Ca(HSO3)2
的速率大于1molCaCO3被1molCO2(形成的H+离子)溶解形成可溶性Ca(HCO3)2的速率。
下图是实验室制取Cl2并以Cl2为原料进行特定反应的实验:
(1)A为氯气发生装置,写出反应的化学方程式________________________。
(2)实验开始先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处的酒精灯。Cl2通过C瓶后进入D,D装置内盛有碳粉,发生氧化还原反应,生成CO2和HCl,写出D装置中反应的化学方程式_____;装置C的作用是。
(3)E处石蕊试液的现象是_______________;其原因是__________________。
(4)若将E处溶液改为石灰水,反应过程的现象是_____________________________。
A.有白色沉淀生成
B.无白色沉淀生成
C.先生成白色沉淀,然后沉淀消失
(5)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有少量Cl2产生,此处B中的现象是________________,B的作用是________________。
(13分)有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应,都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体,将带余烬的木条插入试管C中,木条复燃。
请回答下列问题:
(1)、请写出Na2O2的电子式:;
第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2,
该反应的化学方程式是:
(2)请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3。
(3)第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外,还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成,他们设计了如下方案:
上述方案是否合理?。请简要说明两点理由:
①;②。