?常見(jiàn)無(wú)機(jī)物的制備
非選擇題(共15題)
1.碘化鈉在醫(yī)療及食品方面有重要的作用。實(shí)驗(yàn)室用NaOH、單質(zhì)碘和水合肼(N2H4·H2O)為原料制備碘化鈉。已知:水合肼具有還原性?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)水合肼的制備有關(guān)反應(yīng)原理為:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3
①A中盛裝氫氧化鈉溶液的儀器名稱為_(kāi)_____________,制取次氯酸鈉和氧氧化鈉混合液的連接順序?yàn)開(kāi)______________________(按氣流方向,用小寫(xiě)字母表示)。

若該實(shí)驗(yàn)溫度控制不當(dāng),反應(yīng)后測(cè)得三頸瓶?jī)?nèi)ClO?與ClO3?的物質(zhì)的量之比為5:1,則氯氣與氫氧化鈉反應(yīng)時(shí),被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。
②制備水合肼時(shí),應(yīng)將___________滴到到另一種溶液中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且該溶液應(yīng)該________滴加。(填“快速”或“不宜過(guò)快”)
(2)碘化鈉的制備采用水合肼還原法制取碘化鈉固體,其制備流程如圖所示:

在“還原”過(guò)程中,主要消耗反應(yīng)過(guò)程中生成的副產(chǎn)物IO3?,該過(guò)程的離子方程式為_(kāi)_____________。工業(yè)上也可以用硫化鈉或鐵屑還原碘酸鈉制備碘化鈉,但水合肼還原法制得的產(chǎn)品純度更高,其原因是______________
(3)測(cè)定產(chǎn)品中NaI含量的實(shí)驗(yàn)步驟如下:
a.稱取10.00g樣品并溶解,在500mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待測(cè)液于錐形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反應(yīng)后,再加入M溶液作指示劑:
c.用0.2100mol·L?1的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(反應(yīng)方程式為:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重復(fù)實(shí)驗(yàn)多次,測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為15.00mL。
①M(fèi)為_(kāi)___________(寫(xiě)名稱)。
②該樣品中NaI的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______________。
2.過(guò)氧化鈣(CaO2)在室溫下穩(wěn)定,加熱至350℃左右,迅速分解。微溶于水,不溶于乙醇,可溶于稀酸生成過(guò)氧化氫。實(shí)驗(yàn)室用如下方法制備CaO2并測(cè)定其純度。過(guò)氧化鈣的制備實(shí)驗(yàn)裝置和步驟如下:

將盛有H2O2溶液和氨水混合液的三頸燒瓶置于冷水浴中,在攪拌下滴入CaCl2溶液,析出固體CaO2·8H2O。對(duì)所得固體過(guò)濾,用5 mL無(wú)水乙醇洗滌2~3次,轉(zhuǎn)移至坩堝于烘箱內(nèi)105 ℃下脫水干燥,冷卻后稱重,得產(chǎn)品CaO2。回答下列問(wèn)題:
(1)儀器A的名稱為_(kāi)_________;恒壓分液漏斗的導(dǎo)管a的作用為_(kāi)_______。
(2)三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______。將三頸燒瓶置于冷水浴中,其主要目的為_(kāi)_______。
(3)用無(wú)水乙醇代替水洗滌的目的是______。
(4)過(guò)氧化鈣純度的測(cè)定,裝置如圖所示。檢查裝置氣密性后,精確稱取m g過(guò)氧化鈣樣品加入試管中,調(diào)整甲管內(nèi)液面讀數(shù)在0~1 mL之間,并與乙管的液面相平,記下甲管內(nèi)液面的初讀數(shù)V1 mL。加熱,過(guò)氧化鈣逐漸分解生成氧化鈣并放出氧氣,完全分解,停止加熱冷卻至室溫后,使甲乙兩管的液面相平,記下甲管內(nèi)液面的終讀數(shù) V2 mL,設(shè)在此溫度和壓強(qiáng)下氣體摩爾體積為Vm L·mol-1,則樣品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______%。

(5)過(guò)氧化鈣用于長(zhǎng)途運(yùn)輸魚(yú)苗,可能的原因是_________。
3.氨基鋰(LiNH2)是一種白色有光澤的結(jié)晶或粉末,熔點(diǎn)是390 ℃,沸點(diǎn)是430 ℃,溶于冷水,遇熱水則強(qiáng)烈水解。在380~400 ℃時(shí)鋰與氨氣直接反應(yīng)可制得LiNH2,下面是實(shí)驗(yàn)室制備LiNH2時(shí)可能用到的裝置圖,回答下列問(wèn)題。

(1)僅從試劑性質(zhì)角度分析,下列各組試劑不宜用于實(shí)驗(yàn)室制備NH3的是__________(填字母)。
A.濃氨水、CaO B.NH4Cl固體、Ca(OH)2固體
C.濃氨水 D.NH4NO3固體、NaOH固體
(2)用(1)中合適的試劑制取的NH3按氣流方向自左向右,則圖中裝置的連接順序?yàn)開(kāi)_________(填接口處字母),裝置A的作用是__________。
(3)裝置C中儀器的名稱是___________,盛裝的試劑是___________。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,向X中通入NH3與加熱儀器X的先后順序?yàn)開(kāi)__________。
(4)實(shí)驗(yàn)室還可用濃氨水與固體NaOH混合制備氨氣,但多次實(shí)驗(yàn)表明,此方法收集到的NH3量總是比理論值低許多,其最可能的原因是_________。
(5)氨基鋰能與熱水反應(yīng)生成LiOH與一種氣體,請(qǐng)推測(cè)該氣體的成分并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的結(jié)論:______。
4.某工廠對(duì)工業(yè)污泥中的鉻元素回收與再利用的工藝如圖(已知硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+,其次是少量的Fe2+、Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+):

部分陽(yáng)離子常溫下以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示:
陽(yáng)離子
Fe3+
Fe2+
Mg2+
Al3+
Cr3+
開(kāi)始沉淀時(shí)的pH
1.9
7



沉淀完全時(shí)的pH
3.2
9
11.1
8
9(>9溶解)
(1)實(shí)驗(yàn)室用98%(密度為1.84 g·cm-3)的濃硫酸配制200 mL 4.8 mol·L-1的硫酸溶液,配制時(shí)需要量取98%的濃硫酸的體積為_(kāi)________mL(保留小數(shù)點(diǎn)后一位小數(shù)),所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外,還需______。
(2)過(guò)濾操作時(shí),需要對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌,洗滌沉淀的方法是__________。
(3)加入H2O2的作用一方面是氧化+3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成+6價(jià)Cr(CrO42-或Cr2O72-),以便于與雜質(zhì)離子分離;另一方面是__________。(用離子方程式表示)
(4)調(diào)節(jié)溶液的pH=8除去的雜質(zhì)離子是________。
(5)鈉離子交換樹(shù)脂的原理為Mn++nNaRMRn+nNa+,被交換的雜質(zhì)離子是________。
(6)通SO2氣體時(shí),還原過(guò)程發(fā)生以下反應(yīng)(填寫(xiě)缺項(xiàng)物質(zhì)并配平):
____Na2Cr2O7+____SO2+___ ___=___Cr(OH)(H2O)5SO4+___Na2SO4。____
5.硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)俗稱“海波”,應(yīng)用非常廣泛。工業(yè)上可以用亞硫酸鈉法(亞硫酸鈉和硫粉通過(guò)化合反應(yīng))制得,裝置如圖(a)所示。

已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在,有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖(b)所示。
(1)Na2S2O3·5H2O的制備:
步驟1:如圖連接好裝置后,檢查A、C裝置氣密性的操作是_____。
步驟2:加入藥品,打開(kāi)K1、關(guān)閉K2,向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸并加熱。裝置B、D的作用是________。
步驟3:C中混合液被氣流攪動(dòng),反應(yīng)一段時(shí)間后,硫粉的量逐漸減少。當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí),打開(kāi)K2、關(guān)閉K1并停止加熱;C中溶液要控制pH的理由是_____。
步驟4:過(guò)濾C中的混合液,將濾液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干,得到產(chǎn)品。
(2)Na2S2O3性質(zhì)的檢驗(yàn):
向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液,氯水顏色變淺,再向溶液中滴加硝酸銀溶液,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,據(jù)此認(rèn)為Na2S2O3具有還原性。該方案是否正確并說(shuō)明理由:____。
(3)常用Na2S2O3溶液測(cè)定廢水中Ba2+濃度,步驟如下:取廢水25.00mL,控制適當(dāng)?shù)乃岫燃尤胱懔縆2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;過(guò)濾、洗滌后,用適量稀鹽酸溶解,此時(shí)CrO42-全部轉(zhuǎn)化為Cr2O72-;再加過(guò)量KI溶液,充分反應(yīng)后,加入淀粉溶液作指示劑,用0.010mol·L-1的Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,反應(yīng)完全時(shí),消耗Na2S2O3溶液18.00mL。部分反應(yīng)的離子方程式為:a.Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;b.I2+2S2O32-=2I-+S4O62-。則該廢水中Ba2+的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)____。
6.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型,高效、多功能綠色水處理劑,可通過(guò)KClO溶液與Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)制備。已知:①KClO在較高溫度下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KClO3;
②K2FeO4具有下列性質(zhì):可溶于水、微溶于濃KOH溶液;在強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定;在Fe3+催化作用下發(fā)生分解,在酸性至弱堿性條件下,能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2。
如圖所示是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備KClO溶液裝置。

(1)B裝置的作用為_(kāi)__。
(2)反應(yīng)時(shí)需將C裝置置于冷水浴中,其原因?yàn)開(kāi)_。
(3)制備K2FeO4時(shí),不能將堿性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,其原因是__,制備K2FeO4的離子方程式:___。
(4)工業(yè)上常用廢鐵屑為原料制備Fe(NO3)3溶液,溶液中可能含有Fe2+,檢驗(yàn)Fe2+所需試劑名稱___,其反應(yīng)原理為_(kāi)__(用離子方程式表示)。
(5)工業(yè)上用“間接碘量法”測(cè)定高鐵酸鉀的純度:用堿性KI溶液溶解1.00gK2FeO4樣品,調(diào)節(jié)pH使高鐵酸根全部被還原成亞鐵離子,再調(diào)節(jié)pH為3~4,用1.0mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液作為滴定劑進(jìn)行滴定(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),淀粉作指示劑,
裝有Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管起始和終點(diǎn)讀數(shù)如圖所示:

①消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為_(kāi)__mL。
②原樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_。[M(K2FeO4)=198g/mol]
③若在配制Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的過(guò)程中定容時(shí)俯視刻度線,則導(dǎo)致所測(cè)高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)__(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
7.化學(xué)興趣小組的同學(xué)們想要探究錳的性質(zhì),進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)和探究。
Ⅰ的制?。涸诓殚嗁Y料后,興趣小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了以軟錳礦石為原料制取的步驟,并實(shí)驗(yàn)室模擬制備。

已知溶液Ⅰ中Mn為價(jià)
(1)在“堿熔氧化”時(shí),既可將與KOH混合物熔融后通入氧氣,也可加入作為氧化劑。請(qǐng)分析哪種方法更合適并簡(jiǎn)述理由:________。
(2)步驟①是________。酸化過(guò)程中只需通入過(guò)量即可,請(qǐng)寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的離子方程式:_________。
(3)實(shí)際上用這種方法制取效率很低。若工業(yè)上要用此法制取,應(yīng)_______以提高原料的利用率。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,還可用Ni為陽(yáng)極、Fe為陰極電解溶液Ⅰ以獲得高濃度的溶液,試寫(xiě)出陰極的電極反應(yīng)方程式:_______。
Ⅱ的成分探究:化學(xué)實(shí)驗(yàn)室存有一瓶開(kāi)封已久的試劑,化學(xué)興趣小組欲研究該的純度。
(1)打開(kāi)試劑瓶時(shí),有一股氣流沖出。甲同學(xué)取少量粉末于試管中,加適量蒸餾水振蕩,發(fā)現(xiàn)固體部分溶解,試管底部沉積有少量黑色不溶物,且溶解過(guò)程中管壁發(fā)熱明顯。甲同學(xué)查閱資料得知:變質(zhì)時(shí)有和兩種含錳物質(zhì)生成,且含錳物質(zhì)中,較高氧化態(tài)物質(zhì)與較低氧化態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量之比為。試寫(xiě)出受熱分解的化學(xué)方程式:________。
為進(jìn)一步確定的純度,乙同學(xué)和丙同學(xué)先后進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn);
①取樣品溶于試管中,過(guò)濾,得到黑色固體和濾液1;
②洗滌黑色固體,留取洗滌液,重復(fù)三次;
③用分析天平稱量黑色固體,其質(zhì)量為。
(2)據(jù)此,乙同學(xué)計(jì)算得出的純度為_(kāi)_______。
在乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,丙同學(xué)繼續(xù)完成了以下實(shí)驗(yàn):
④將②中的洗滌液加入濾液1中,在濾液1中逐滴滴加溶液,直到灰綠色固體不再增加為止;
⑤過(guò)濾,得濾液2,洗滌灰綠色固體并留取洗滌液,重復(fù)三次;
⑥將⑤中的洗滌液加入濾液2中,加水標(biāo)定至,酸化后用標(biāo)準(zhǔn)液A進(jìn)行滴定操作,每次取樣,總共重復(fù)進(jìn)行了四次滴定實(shí)驗(yàn)。提示:
(3)若步驟④未將②中洗滌液加入濾液1中,會(huì)導(dǎo)致最終滴定結(jié)果________填“偏大”“偏小”或“不變”。
(4)標(biāo)準(zhǔn)液A可選用下列的________填字母序號(hào)。
a.溶液??? b.溶液
c.酸性NaI溶液??? d.酸性溶液
(5)完成所有滴定實(shí)驗(yàn)后,最終丙同學(xué)計(jì)算出的純度比乙同學(xué)計(jì)算所得的數(shù)據(jù)偏小,請(qǐng)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)操作分析兩位同學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異較大的原因是______________寫(xiě)2條。
8..二氧化氯是高效、低毒的消毒劑。已知:是一種黃綠色易溶于水的氣體,具有強(qiáng)氧化性,回答下列問(wèn)題:
(1)的制備及性質(zhì)探究裝置如圖:

①儀器a的名稱為_(kāi)_______,裝置B的作用是________。
②裝置C用于制備,同時(shí)還生成一種酸式鹽,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________。裝置D的作用是________________。
③可用于處理堿性含硫廢水硫被氧化為最高價(jià)態(tài),與溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________。
④裝置E用于吸收尾氣,反應(yīng)可得溶液。已知飽和溶液在溫度低于時(shí)析出的晶體是,在溫度高于時(shí)析出的晶體是。請(qǐng)補(bǔ)充從溶液中制得晶體的操作步驟:
________________________;
________________;
洗滌;
干燥。
(2)測(cè)定生成的質(zhì)量
實(shí)驗(yàn)步驟如下:
取下裝置D,將其中的溶液轉(zhuǎn)入250mL容量瓶,用蒸餾水洗滌裝置次,并將洗滌液一并轉(zhuǎn)移到容量瓶中,加蒸餾水稀釋至刻度。
從容量瓶中取出溶液于錐形瓶中,用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)消耗硫代硫酸鈉溶液。
滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________。
進(jìn)入裝置D中的的質(zhì)量為_(kāi)_______________。
若滴定開(kāi)始仰視讀數(shù),滴定終點(diǎn)時(shí)正確讀數(shù),則測(cè)定結(jié)果________填“偏高”“偏低”或“不變”。
9.乳酸亞鐵晶體是一種很好的食品鐵強(qiáng)化劑,易溶于水,吸收效果比無(wú)機(jī)鐵好,可由乳酸與反應(yīng)制得:。
I. 制備:裝置如下圖所示:

⑴B的名稱是________________。
⑵①清洗儀器,檢查裝置的氣密性。
②實(shí)驗(yàn)操作:在A中加入鹽酸,B中加入鐵粉、C中加入溶液。關(guān)閉活塞______(填或,下同)打開(kāi)活塞______,滴入足量鹽酸后,關(guān)閉活塞,開(kāi)動(dòng)攪拌器,反應(yīng)一段時(shí)間后關(guān)閉活塞______、打開(kāi)活塞_______。
C中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________________________________。
Ⅱ.制備乳酸亞鐵晶體:將制得的加入乳酸溶液中,加入少量鐵粉,在下攪拌使之充分反應(yīng)。然后再加入適量乳酸。
⑶加入少量鐵粉的作用是___________________________________。從所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體所需的實(shí)驗(yàn)操作是:隔絕空氣低溫蒸發(fā),冷卻結(jié)晶,______、______、干燥。
Ⅲ.乳酸亞鐵晶體純度的測(cè)量:
⑷若用滴定法測(cè)定樣品中的量進(jìn)而計(jì)算純度時(shí),發(fā)現(xiàn)結(jié)果總是大于,其原因可能是_________________________。
⑸經(jīng)查閱文獻(xiàn)后,改用?標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定進(jìn)行測(cè)定。反應(yīng)中離子的還原產(chǎn)物為。測(cè)定時(shí),先稱取樣品溶解后進(jìn)行必要處理,配制成250mL溶液,每次取,用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù)如右表。則產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的純度為:____________以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示,乳酸亞鐵式量為。

10.碳酸鑭咀嚼片是一種不含鈣和鋁的磷酸鹽結(jié)合劑,有效成分碳酸鑭難溶于水,可用于慢性腎衰患者高磷血癥的治療。
Ⅰ.碳酸鑭可由LaCl3和碳酸氫銨為原料來(lái)制備,避免生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3],整個(gè)反應(yīng)需在較低的pH條件下進(jìn)行?;瘜W(xué)興趣小組利用下列裝置在實(shí)驗(yàn)室中制備碳酸鑭。

(1)儀器X的名稱是_____。
(2)如下左圖裝置是啟普發(fā)生器,常用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2、H2等氣體,具有“隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨?!钡墓δ?。右圖裝置與啟普發(fā)生器原理類似,也可用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2的裝置的是______(填選項(xiàng)字母)。
ABC
(3)關(guān)閉活塞K2,______,說(shuō)明如下裝置氣密性良好。

(4)裝置乙用于制備氨氣,可以選用的試劑是____(填選項(xiàng)字母)。
A、NH4Cl固體和Ca(OH)2固體 B、生石灰和濃氨水 C、堿石灰和濃氨水 D、無(wú)水CaCl2和濃氨水
(5)實(shí)驗(yàn)裝置接口的連接順序是:a接____。為制得純度較高的碳酸鑭,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題是__。
II.可用碳酸氫鈉溶液代替碳酸氫銨溶液,與氯化鑭反應(yīng)制備碳酸鑭。
(6)精密實(shí)驗(yàn)證明:制備過(guò)程中會(huì)有氣體逸出,則制備過(guò)程總反應(yīng)的離子方程式是________。
(7)制備時(shí),若碳酸氫鈉滴加過(guò)快,會(huì)降低碳酸鑭的產(chǎn)率,可能的原因是_____。
III、碳酸鑭咀嚼片中有效成分測(cè)量。
(8)準(zhǔn)確稱取碳酸鑭咀嚼片ag,溶于10.0 mL稀鹽酸中,加入10 mL NH3-NH4C1緩沖溶液,加入0.2 g紫脲酸銨混合指示劑,用0.5 mo1·L-1,EDTA (Na2H2Y)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至呈藍(lán)紫色(La3++ H2y2-= LaY-+2H+),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。則咀嚼片中碳酸鑭(摩爾質(zhì)量為458 g/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w=____。
11.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)是重要的化工原料。具有較強(qiáng)的還原性,可用于棉織物漂白后的脫氯劑,定量分析中的還原劑。易溶于水,不溶于乙醇。Na2S2O3?5H2O于40~45℃熔化,48℃分解。實(shí)驗(yàn)室中常用亞硫酸鈉和硫磺制備Na2S2O3?5H2O。制備原理為:Na2SO3+S+5H2O═Na2S2O3?5H2O。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制備硫代硫酸鈉晶體并探究其化學(xué)性質(zhì)。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制取Na2S2O3?5H2O晶體的步驟如下:
①稱取12.6 g Na2SO3于燒杯中,溶于80.0 mL水。
②另取4.0 g硫粉,用少許乙醇潤(rùn)濕后,加到上述溶液中。
③水浴加熱(如圖1所示,部分裝置略去),微沸,反應(yīng)約1小時(shí)后過(guò)濾。
④濾液在經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后析出Na2S2O3?5H2O晶體。
⑤進(jìn)行減壓過(guò)濾(如圖2所示)、乙醇洗滌并干燥。請(qǐng)回答:

(1)儀器B的名稱是_____。
(2)步驟④在濃縮過(guò)程中不能蒸發(fā)過(guò)度,其原因是_____。步驟⑤如欲停止抽濾,應(yīng)先將吸濾瓶支管上的橡皮管拔下,再關(guān)抽氣泵,其原因是_____。
(3)洗滌時(shí)為盡可能避免產(chǎn)品損失應(yīng)選用的試劑是_____。
A.水 B.乙醇 C.氫氧化鈉溶液 D.稀鹽酸
Ⅱ.設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)流程探究Na2S2O3的某些化學(xué)性質(zhì)

(4)實(shí)驗(yàn)①Na2S2O3溶液pH=8的原因是_____(用離子方程式表示)。
(5)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)②中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式_____。
Ⅲ.用Na2S2O3的溶液測(cè)定溶液中ClO2的物質(zhì)的量濃度,可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。
步驟1:準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00mL,稀釋成100mL試樣。
步驟2:量取V1 ML試樣加入到錐形瓶中,調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0,加入足量的KI晶體,搖勻,在暗處?kù)o置30分鐘(已知:ClO2+I﹣+H+—I2+Cl﹣+H2O 未配平)。
步驟3:以淀粉溶液作指示劑,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn),消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣)。
(6)滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是_____。根據(jù)上述步驟計(jì)算出原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)____ mol/L(用含字母的代數(shù)式表示)。
12.過(guò)氧化鈣是一種白色固體,微溶于冷水,不溶于乙醇,化學(xué)性質(zhì)與過(guò)氧化鈉類似。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)在堿性環(huán)境中利用CaCl2與H2O2反應(yīng)制取CaO2·8H2O,裝置如圖所示:

回答下列問(wèn)題:
(1)小組同學(xué)查閱文獻(xiàn)得知:該實(shí)驗(yàn)用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的H2O2溶液最為適宜。市售H2O2溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。該小組同學(xué)用市售H2O2溶液配制約20%的H2O2溶液的過(guò)程中,使用的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管外,還有_______________。
(2)儀器X的主要作用除導(dǎo)氣外,還具有的作用是_________。
(3)在冰水浴中進(jìn)行的原因是______________________。
(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),在三頸燒瓶中析出CaO2·8H2O晶體,總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________。
(5)反應(yīng)結(jié)束后,經(jīng)過(guò)濾、洗滌、低溫烘干獲得CaO2·8H2O。下列試劑中,洗滌CaO2·8H2O的最佳選擇是_______。
a.無(wú)水乙醇 b.濃鹽酸 c.Na2SO3溶液 d.CaCl2溶液
(6)過(guò)氧化鈣(與過(guò)氧化鈉性質(zhì)相似)可用于長(zhǎng)途運(yùn)輸魚(yú)苗,這體現(xiàn)了過(guò)氧化鈣具有_____的性質(zhì)。
a.與水緩慢反應(yīng)供氧 b.能吸收魚(yú)苗呼出的CO2氣體 c.能使水體酸性增強(qiáng)
(7)將所得CaO2·8H2O晶體加熱到150~160℃,完全脫水后得到過(guò)氧化鈣樣品。
該小組測(cè)定過(guò)氧化鈣樣品中CaO2的純度的方法是:準(zhǔn)確稱取0.4000g過(guò)氧化鈣樣品,400℃以上加熱至完全分解成CaO和O2(設(shè)雜質(zhì)不產(chǎn)生氣體),得到33.60mL(已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體。則所得過(guò)氧化鈣樣品中CaO2的純度為_(kāi)_______________。
13.氯化亞砜(SOCl2)常用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料工業(yè),也可在有機(jī)合成工業(yè)中作氯化劑。已知:SOCl2的相關(guān)性質(zhì)如下表所示:
顏色、狀態(tài)
熔點(diǎn)
沸點(diǎn)
腐蝕性
水解
無(wú)色或微黃液體
-105℃
78℃
強(qiáng)
極易水解

現(xiàn)利用如圖裝置制備SOCl2。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
Ⅰ.制備SO2和Cl2。
(1)本實(shí)驗(yàn)選用裝置甲制備SO2和Cl2,裝置甲中儀器x的名稱為_(kāi)__;若以KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2,反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__。
Ⅱ.制備SOCl2。
以活性炭作為催化劑,SO2和C12可以和S粉在180~200℃時(shí)反應(yīng)合成SOCl2,選用裝置A、B、C、D進(jìn)行制備(夾持、加熱裝置略去)。
(2)按氣流從左到右的方向,裝置A、B、C、D的連接順序?yàn)開(kāi)___(填儀器接口的字母編號(hào))。
(3)試劑y為_(kāi)__(填選項(xiàng)字母,下同);試劑z為_(kāi)__。
A.熱水 B.乙醇 C.石蠟油 D.冰水
(4)裝置A中U形管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__。
(5)裝置C的作用為_(kāi)__;若裝置A處通入的SO2和Cl2的物質(zhì)的量之比為1:3,則裝置C中生成的鹽為_(kāi)__(填化學(xué)式)。
14.TiCl4是制備鈦及其化合物的重要中間體,可利用下列裝置在實(shí)驗(yàn)室制備TiCl4(夾持裝置略去): TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO

已知:①PdCl2溶液捕獲CO時(shí)生成Pd單質(zhì);②相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
化合物
熔點(diǎn)/℃
沸點(diǎn)/℃
密度/g?cm-3
溶解性
TiCl4
-25
136
1.5
能溶于有機(jī)溶劑:遇水分解生成難溶于水的物質(zhì)
CCl4
-23
76.8
1.6
難溶于水


回答下列問(wèn)題:
(1)裝置A中連通管的作用是______;裝置E中使用冰鹽水浴的目的是_____________________。
(2)按照氣流由左到右的方向,上述裝置合理的連接順序?yàn)開(kāi)___________________ (填儀器接口字母);根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:_____________; 裝入藥品;向裝置A燒瓶中滴加適量濃鹽酸,當(dāng)觀察到_________時(shí),加熱裝置D中陶瓷管;裝置E燒瓶中的液體量不再增加時(shí),停止加熱,充分冷卻。
(3)裝置C的作用為_(kāi)__________________。
(4)裝置F中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________。
(5)制得的TiCl4中常含有少量CCl4, 從混合液體中分離出TiCl4的操作名稱為_(kāi)______________。
(6)利用如圖所示裝置測(cè)定產(chǎn)品純度:稱取w g TiCl4產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),向安全漏斗中加入適量蒸餾水,待四氯化鈦充分反應(yīng)后,將燒瓶和安全漏斗中的液體一并轉(zhuǎn)入錐形瓶中,用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)至中性,滴加幾滴0.1 mol?L-1的K2CrO4溶液作指示劑,用cmol? L-1 AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)( Ag2CrO4為紅棕色沉淀,可指示滴定終點(diǎn)),重復(fù)滴定兩次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL。

已知:TiCl4 +(2+x)H2O=TiO2?xH2O↓+4HCl
①安全漏斗在本實(shí)驗(yàn)中的作用除加水外,還有___________。
②根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算該產(chǎn)品的純度為_(kāi)_________。(用含w、c和V的代數(shù)式表示)
15.PbCrO4是一種黃色顏料,制備PbCrO4的一種實(shí)驗(yàn)步驟如圖1:

已知:①Cr(OH)3(兩性氫氧化物)呈綠色且難溶于水
②Pb(NO3)2、Pb(CH3COO)2均易溶于水,PbCrO4的Ksp為2.8×10﹣13,Pb(OH)2開(kāi)始沉淀時(shí)pH為7.2,完全沉淀時(shí)pH為8.7。
③六價(jià)鉻在溶液中物種分布分?jǐn)?shù)與pH關(guān)系如圖2所示。

④PbCrO4可由沸騰的鉻酸鹽溶液與鉛鹽溶液作用制得,含PbCrO4晶種時(shí)更易生成
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要配置100mL3mol?L﹣1CrCl3溶液,現(xiàn)有量筒、玻璃棒、燒杯,還需要玻璃儀器是___。
(2)“制NaCrO2(aq)”時(shí),控制NaOH溶液加入量的操作方法是_____。
(3)“氧化”時(shí)H2O2滴加速度不宜過(guò)快,其原因是_____;“氧化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__。
(4)“煮沸”的目的是_____。
(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)用“冷卻液”制備PbCrO4的實(shí)驗(yàn)操作:_____[實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有:6mol?L﹣1的醋酸,0.5mol?L﹣1Pb(NO3)2溶液,pH 試紙]。
參考答案
1.三頸燒瓶 edcabf 5:3 NaClO溶液 不宜過(guò)快 2IO3?+3N2H4?H2O=3N2↑+2I?+9H2O N2H4?H2O被氧化后的產(chǎn)物為N2和H2O,不引入雜質(zhì) 淀粉 94.5%
【分析】
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)裝置分析解答;根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理分析解答;(2)根據(jù)制備流程圖分析反應(yīng)原理,書(shū)寫(xiě)離子方程式;(3)根據(jù)滴定原理分析指示劑并計(jì)算樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
【詳解】
(1)①根據(jù)儀器構(gòu)造分析,A中盛裝氫氧化鈉溶液的儀器名稱為三頸燒瓶;裝置c由二氧化錳和濃鹽酸制備氯氣,用B裝置的飽和食鹽水除去HCl氣體,為保證除雜充分,導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出,氯氣與NaOH在A中反應(yīng)制備,為充分反應(yīng),從a進(jìn)去,由D裝置吸收未反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣,故導(dǎo)氣管連接順序?yàn)椋篹dcabf;三頸瓶?jī)?nèi)ClO?與ClO3?的物質(zhì)的量之比為5:1,設(shè)ClO?與ClO3?的物質(zhì)的量分別為5mol、1mol,根據(jù)得失電子守恒,生成5molClO?則會(huì)生成Cl?5mol,生成1mol ClO3?則會(huì)生成Cl?5mol,則被還原的氯元素為化合價(jià)降低的氯元素,即為Cl?,有5mol+5mol=10mol,被氧化的氯元素為化合價(jià)升高的氯元素,物質(zhì)的量之比為ClO?與ClO3?共5mol+1mol=6mol,故被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為10:6=5:3;故答案為:三頸燒瓶;edcabf;5:3;
②將尿素滴到NaClO溶液中或過(guò)快滴加,都會(huì)使過(guò)量的NaClO溶液氧化水合肼,降低產(chǎn)率,故實(shí)驗(yàn)中取適量NaClO溶液逐滴加入到定量的尿素溶液中制備水合肼,滴加順序不能顛倒,且滴加速度不能過(guò)快,防止水合肼被氧化,故答案為:不宜過(guò)快;
(2)根據(jù)流程可知,副產(chǎn)物IO3?與水合肼生成碘離子和氮?dú)?,反?yīng)為:2IO3?+3N2H4?H2O=3N2↑+2I?+9H2O;N2H4?H2O被氧化后的產(chǎn)物為N2和H2O,不引入雜質(zhì),水合肼還原法制得的產(chǎn)品純度更高;故答案為:2IO3?+3N2H4?H2O=3N2↑+2I?+9H2O;N2H4?H2O被氧化后的產(chǎn)物為N2和H2O,不引入雜質(zhì);
(3)①實(shí)驗(yàn)中滴定碘單質(zhì),用淀粉做指示劑,即M為淀粉;②根據(jù)碘元素守恒,2I?~I(xiàn)2~2Na2S2O3,則n(NaI)=n(Na2S2O3),故樣品中NaI的質(zhì)量為:0.2100mol×0.015L××150g/mol=9.45g,故其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=94.5%,故答案為:淀粉; 94.5%。
2.球形冷凝管 使恒壓分液漏斗上部與三頸燒瓶相通,便于漏斗內(nèi)液體順利流下 CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl 防止雙氧水分解和氨水揮發(fā) 降低洗滌過(guò)程中固體物質(zhì)的溶解損失,乙醇易揮發(fā),更利于干燥 % 可與水緩慢反應(yīng)放出氧氣作供氧劑,可殺菌消毒,可吸收CO2等
【分析】
(1)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)確定儀器A的名稱;導(dǎo)管a可以使恒壓分液漏斗上部與三頸燒瓶相通,據(jù)此分析解答;
(2)盛有H2O2溶液和氨水混合液的三頸燒瓶置于冷水浴中,在攪拌下滴入CaCl2溶液,析出固體CaO?8H2O和NH4Cl,結(jié)合原子守恒可寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式;反應(yīng)物中雙氧水易分解,氨水易揮發(fā),據(jù)此分析解答;
(3)根據(jù)過(guò)氧化鈣(CaO2)微溶于水,不溶于乙醇分析解答;
(4)根據(jù)2CaO2=2CaO+O2↑,結(jié)合生成O2的量計(jì)算;
(5)過(guò)氧化鈣可與水緩慢反應(yīng)放出氧氣和氫氧化鈣,結(jié)合生成物的性質(zhì)和過(guò)氧化鈣的性質(zhì)分析解答。
【詳解】
(1)根據(jù)圖示,儀器A為球形冷凝管;恒壓分液漏斗可以起到平衡壓強(qiáng)的作用,導(dǎo)管a可以使恒壓分液漏斗上部與三頸燒瓶相通,便于漏斗內(nèi)液體順利流下,故答案為:球形冷凝管;使恒壓分液漏斗上部與三頸燒瓶相通,便于漏斗內(nèi)液體順利流下;
(2)從題干敘述可知,CaCl2和H2O2溶液和氨水混合液反應(yīng)生成CaO2?8H2O沉淀,化學(xué)方程式為CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;由于該反應(yīng)放熱,且雙氧水易分解,氨水易揮發(fā),故需要冷水浴,故答案為:CaCl2+H2O2+2NH3?H2O+6H2O=CaO2?8H2O↓+2NH4Cl;防止雙氧水分解和氨水揮發(fā);
(3)由信息知過(guò)氧化鈣(CaO2)微溶于水,不溶于乙醇,用無(wú)水乙醇代替水洗滌可降低洗滌過(guò)程中固體物質(zhì)的溶解損失,而且乙醇易揮發(fā),更利于干燥,故答案為:降低洗滌過(guò)程中固體物質(zhì)的溶解損失,乙醇易揮發(fā),更利于干燥;
(4)根據(jù)反應(yīng)方程式:2CaO2=2CaO+O2↑,生成O2的物質(zhì)的量=mol,則CaO2的物質(zhì)的量=2×mol,則樣品中CaO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=%,故答案為:%;
(5)結(jié)合題給信息,過(guò)氧化鈣用于長(zhǎng)途運(yùn)輸魚(yú)苗,可能的原因是過(guò)氧化鈣能夠與水緩慢反應(yīng)放出氧氣作供氧劑,并能殺菌消毒,可吸收CO2等,故答案為:可與水緩慢反應(yīng)放出氧氣作供氧劑,可殺菌消毒,可吸收CO2等。
3.D e→f→c→d→h→g→a 吸收氨氣以及防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中 干燥管 堿石灰 先通氨氣再加熱 因氨氣屬于易溶于水的氣體,故它在溶液中生成時(shí),溶液中會(huì)溶解有相當(dāng)多的氨氣,從而導(dǎo)致進(jìn)入B中的氨氣量比理論值低許多 該氣體為氨氣,取少量試樣放入試管中并加入適量熱水,再將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口,試紙變藍(lán)
【分析】
(1)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析;
(2)因LiNH2能與水反應(yīng),故進(jìn)入B中的氨氣應(yīng)該是干燥的,氨氣無(wú)法在B中消耗完全且空氣中水蒸氣也可以逆向進(jìn)入B,同時(shí)還需注意氨氣溶解時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象;
(3)裝置C用于干燥氨氣,Li能與空氣中氧氣反應(yīng);
(4)根據(jù)氨氣易溶于水的性質(zhì)分析;
(5)由LiNH2+H2O===LiOH+NH3推測(cè),氣體產(chǎn)物是氨氣,可用紅色石蕊試紙檢測(cè)該氣體。據(jù)此解答。
【詳解】
(1)因NH4NO3受熱或撞擊易發(fā)生爆炸,故不易用NH4NO3固體、NaOH固體制備NH3,故答案為:D;
(2)因LiNH2能與水反應(yīng),故進(jìn)入B中的氨氣應(yīng)該是干燥的,用堿石灰干燥,堿石灰應(yīng)盛放在球形干燥管中,又因?yàn)榘睔鉄o(wú)法在B中消耗完全且空氣中水蒸氣也可以逆向進(jìn)入B,又氨氣溶解時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,故相應(yīng)的連接順序?yàn)閑→f→c→d→h→g→a;裝置A中盛放濃硫酸,用于吸收氨氣及防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中,故答案為:e→f→c→d→h→g→a;吸收氨氣以及防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中;
(3)裝置C用于干燥氨氣,可以使用堿性干燥劑,如堿石灰,由于Li能與空氣中氧氣反應(yīng),故要先通入一段時(shí)間的氨氣,排盡裝置內(nèi)的空氣,再加熱,故答案為:(球形)干燥管;堿石灰;先通氨氣再加熱;
(4)因氨氣屬于易溶于水的氣體,故它在溶液中生成時(shí),溶液中會(huì)溶解有相當(dāng)多的氨氣,從而導(dǎo)致進(jìn)入B中的氨氣量比理論值低許多,故答案為:因氨氣屬于易溶于水的氣體,故它在溶液中生成時(shí),溶液中會(huì)溶解有相當(dāng)多的氨氣,從而導(dǎo)致進(jìn)入B中的氨氣量比理論值低許多;
(5)由LiNH2+H2O===LiOH+NH3推測(cè),氣體產(chǎn)物是氨氣,可用紅色石蕊試紙檢測(cè)該氣體,故答案為:該氣體為氨氣,取少量試樣放入試管中并加入適量熱水,再將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙靠近試管口,試紙變藍(lán)。
【點(diǎn)睛】
干燥氨氣可以用堿石灰,因?yàn)榘睔饽芘c濃硫酸、P2O5、無(wú)水CaCl2反應(yīng),因此不能用來(lái)干燥氨氣,這是??键c(diǎn),也是同學(xué)們的易錯(cuò)點(diǎn)。
4.65.2 250 mL容量瓶、膠頭滴管 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水,至剛好浸沒(méi)沉淀物,等蒸餾水自然流盡后,再重復(fù)操作2~3次 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O Fe3+、Al3+ Ca2+、Mg2+ Na2Cr2O7+3SO2+11H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4
【分析】
含鉻污泥預(yù)處理后,用硫酸浸取液中金屬離子主要是Cr3+,其次是 Fe2+、Fe3+、A13+、Ca2+、Mg2+,過(guò)濾除去不溶性雜質(zhì),然后加入過(guò)氧化氫氧化鉻離子、亞鐵離子為高價(jià)態(tài),加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH=8使其他離子沉淀,過(guò)濾得到濾液用鈉離子交換樹(shù)脂交換鎂離子,得到溶液中通入二氧化硫還原得到Cr(OH)(H2O)5SO4。
【詳解】
(1)濃硫酸物質(zhì)的量濃度為==18.4mol/L,根據(jù)稀釋定律,稀釋前后溶質(zhì)硫酸的物質(zhì)的量不變,實(shí)驗(yàn)室中沒(méi)有200 mL的容量瓶,應(yīng)該選用250mL容量瓶配制,則需要濃硫酸體積為=0.0652L=65.2mL,需用到的玻璃儀器有:膠頭滴管、玻璃棒、燒杯和100mL量筒、250mL容量瓶,所用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒和酸式滴定管外,還需250mL容量瓶,膠頭滴管,故答案為:65.2;250mL容量瓶,膠頭滴管;
(2)過(guò)濾操作時(shí),需要對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌,洗滌沉淀的方法是:沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水,至剛好浸沒(méi)沉淀物,等蒸餾水自然流盡后,再重復(fù)操作2到3次,故答案為:沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水,至剛好浸沒(méi)沉淀物,等蒸餾水自然流盡后,再重復(fù)操作2到3次;
(3)雙氧水有強(qiáng)氧化性,能氧化還原性的物質(zhì),加入H2O2的作用一方面是氧化+3價(jià)Cr使之轉(zhuǎn)變成+6價(jià)Cr(CrO42-或Cr2O72-),以便于與雜質(zhì)離子分離;另一方面Fe2+有還原性,F(xiàn)e2+能被雙氧水氧化為高價(jià)離子,F(xiàn)e2+反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案為:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(4)依據(jù)表格數(shù)據(jù)中離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH,調(diào)節(jié)pH至8,可使Al3+、Fe3+生成沉淀,故答案為:Al3+、Fe3+;
(5)因鎂離子、鈣離子沉淀的pH較大,可用離子交換法除去,故答案為:Ca2+、Mg2+;
(6)通SO2氣體時(shí),還原過(guò)程中鉻元素化合價(jià)+6價(jià)變化為+3價(jià),Na2Cr2O~2CrOH(H2O)5SO4~6e-,硫元素化合價(jià)變化為+6價(jià),SO2~SO42-~2e-,根據(jù)得失電子守恒,得到電子轉(zhuǎn)移總數(shù)6e-,結(jié)合原子守恒配平得到化學(xué)方程式:Na2Cr2O7+3SO2+11H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4,故答案為:Na2Cr2O7+3SO2+11H2O=2CrOH(H2O)5SO4↓+Na2SO4。
【點(diǎn)睛】
本題的易錯(cuò)點(diǎn)為(6),要注意氧化還原反應(yīng)中缺項(xiàng)配平的練習(xí)和應(yīng)用,配平時(shí)關(guān)鍵是反應(yīng)前后Cr元素化合價(jià)的正確標(biāo)注和分析。
5.關(guān)閉分液漏斗活塞,往D廣口瓶中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管,打開(kāi)K1、關(guān)閉K2,用酒精燈微熱圓底燒瓶,若D中長(zhǎng)導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,停止加熱后長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱,說(shuō)明氣密性良好 用來(lái)吸收SO2,防止污染環(huán)境 由于Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在 不正確 因?yàn)槁人泻蠧l-,加入硝酸銀生成沉淀,不能證明Na2S2O3具有還原性 2.4×10-3mol·L-1
【分析】
⑴步驟1:首先封閉體系,再進(jìn)行操作,通過(guò)現(xiàn)象得出結(jié)論;步驟2:反應(yīng)生成Na2S2O3,多余的二氧化硫要處理,防止污染環(huán)境;步驟3:根據(jù)題知Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在,因此C中溶液要控制pH。

⑵因?yàn)槁人泻蠧l-,加入硝酸銀生成沉淀,沉淀含有AgCl,因此不能證明Na2S2O3具有還原性。
⑶根據(jù)方程式得到關(guān)系式2BaCrO4 ~ Cr2O72? ~ 3I2 ~6S2O32?,根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
⑴步驟1:如圖連接好裝置后,檢查A、C裝置氣密性的操作是關(guān)閉分液漏斗活塞,往D廣口瓶中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管,打開(kāi)K1、關(guān)閉K2,用酒精燈微熱圓底燒瓶,若D中長(zhǎng)導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,停止加熱后長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱,說(shuō)明氣密性良好;故答案為:關(guān)閉分液漏斗活塞,往D廣口瓶中加水至浸沒(méi)長(zhǎng)導(dǎo)管,打開(kāi)K1、關(guān)閉K2,用酒精燈微熱圓底燒瓶,若D中長(zhǎng)導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生,停止加熱后長(zhǎng)導(dǎo)管內(nèi)形成一段水柱,說(shuō)明氣密性良好。
步驟2:反應(yīng)生成Na2S2O3,多余的二氧化硫要處理,因此裝置B、D的作用是用來(lái)吸收SO2,防止污染環(huán)境;故答案為:用來(lái)吸收SO2,防止污染環(huán)境。
步驟3:根據(jù)題知Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在,因此C中溶液要控制pH;故答案為:由于Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在。
⑵向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液,氯水顏色變淺,再向溶液中滴加硝酸銀溶液,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,據(jù)此認(rèn)為Na2S2O3具有還原性,因?yàn)槁人泻蠧l-,加入硝酸銀生成沉淀,沉淀含有AgCl,因此不能證明Na2S2O3具有還原性;故答案為:不正確;因?yàn)槁人泻蠧l-,加入硝酸銀生成沉淀,不能證明Na2S2O3具有還原性。
⑶根據(jù)方程式得到關(guān)系式2BaCrO4 ~Cr2O72? ~ 3I2 ~6S2O32?,因此,則該廢水中Ba2+的物質(zhì)的量濃度,故答案為:2.4×10?3mol·L?1。
6.吸收HCl KClO在較高溫度下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KClO3 將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,F(xiàn)e3+過(guò)量,K2FeO4在Fe3+催化作用下發(fā)生分解或?qū)ClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,溶液呈酸性,在酸性條件下,K2FeO4能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 鐵氰化鉀 3Fe2++2Fe(CN)63-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ 18.00 89.1% 偏低
【分析】
由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,A裝置中用高錳酸鉀與鹽酸反應(yīng)制得氯氣,氯氣中有揮發(fā)出的來(lái)的氯化氫,所以B裝置中飽和食鹽水是除去氯氣中的氯化氫,裝置C中用氯氣與氫氧化鉀溶液應(yīng)制得次氯酸鈉,反應(yīng)的尾氣氯氣用氫氧化鉀吸收。

(1)B中為飽和食鹽水,可除去揮發(fā)的HCl;
(2)C裝置置于冷水浴中,防止生成KClO3;
(3)由信息②可知K2FeO4在Fe3+催化作用下發(fā)生分解,在KOH溶液中,F(xiàn)e(NO3)3與KClO反應(yīng)生成K2FeO4、KCl和KNO3;
(4)亞鐵離子與鐵氰化鉀反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀;
(5①由圖可知,起始和終點(diǎn)讀數(shù)分別為1.40mL、19.40mL;
②由電子得失守恒可知FeO42-~2I2,結(jié)合2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,得關(guān)系式FeO42-~2I2~4Na2S2O3,以此計(jì)算;
③配制Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的過(guò)程中定容時(shí)俯視刻度線,體積偏小,標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏大,滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小。
【詳解】
(1)B裝置的作用為吸收HCl;
(2)反應(yīng)時(shí)需將C裝置置于冷水浴中,其原因?yàn)镵ClO在較高溫度下發(fā)生歧化反應(yīng)生成KClO3;
(3)制備K2FeO4時(shí),不能將堿性的KClO溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,其原因是將KClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,F(xiàn)e3+過(guò)量,K2FeO4在Fe3+催化作用下發(fā)生分解(或?qū)ClO濃溶液滴加到Fe(NO3)3飽和溶液中,溶液呈酸性,在酸性條件下,K2FeO4能與水反應(yīng)生成Fe(OH)3和O2,在KOH溶液中,F(xiàn)e(NO3)3與KClO應(yīng)生成K2FeO4、KCl和KNO3,反應(yīng)的方程式為2Fe(NO3)3+3KClO+10KOH=2K2FeO4+6KNO3+3KCl+5H2O,離子方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O;
(4)檢驗(yàn)Fe2+所需試劑名稱為鐵氰化鉀,其反應(yīng)原理為3Fe2++2Fe(CN)63-=Fe3[Fe(CN)6]2↓;
(5)①由圖可知,起始和終點(diǎn)讀數(shù)分別為1.40mL、19.40mL,則消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為18.00mL;
②由電子得失守恒可知FeO42-~2I2,結(jié)合2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,F(xiàn)eO42?~2I2~4Na2S2O3,可知原樣品中高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=89.1%;
③配制Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的過(guò)程中定容時(shí)俯視刻度線,體積偏小,標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏大,滴定時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積偏小,則導(dǎo)致所測(cè)高鐵酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低。
7.氧氣氧化合適,不引入雜質(zhì) 過(guò)濾 將生成的二氧化錳重新加入堿熔氧化的步驟中 10KMnO4 3K2MnO4+7MnO2+6O2↑+2K2O 偏小 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中部分分解導(dǎo)致滴定結(jié)果偏小洗滌后未干燥黑色物質(zhì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大;滴定操作前進(jìn)行了兩次過(guò)濾和洗滌操作,溶液中離子損失較大導(dǎo)致滴定結(jié)果偏小
【分析】
Ⅰ.(1)將與KOH混合物熔融后通入氧氣氧化更合適;
(2)步驟①是過(guò)濾,將固液分離;根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平方程式;
(3)工業(yè)上要用此法制取,應(yīng)將生成的二氧化錳重新加入堿熔氧化的步驟中,可以循環(huán)利用,以提高原料的利用率;根據(jù)電極反應(yīng)式分析;
Ⅱ.(1)由題意可知,產(chǎn)生的氣流,應(yīng)該是氧氣,黑色不溶物且含錳應(yīng)為二氧化錳,生成的另一含錳物質(zhì)很可能是錳酸鉀,寫(xiě)出化學(xué)方程式;
(2)根據(jù)物質(zhì)的量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算;
(3)若步驟④未將②中洗滌液加入濾液1中,會(huì)使得錳酸根離子有損失;
(4)根據(jù)反應(yīng)原理分析解答;
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中部分分解導(dǎo)致滴定結(jié)果偏小或洗滌后未干燥黑色物質(zhì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大或滴定操作前進(jìn)行了兩次過(guò)濾和洗滌操作。
【詳解】
Ⅰ.(1)將與KOH混合物熔融后通入氧氣氧化更合適,不引入雜質(zhì);
故答案為:氧氣氧化合適,不引入雜質(zhì);
(2)步驟①是過(guò)濾,將固液分離;溶液Ⅰ中Mn為價(jià),則為錳酸根離子,酸化過(guò)程中通入過(guò)量生成高錳酸根離子,二氧化錳沉淀和碳酸氫根離子,離子方程式為;
故答案為:過(guò)濾;;
(3)工業(yè)上要用此法制取,應(yīng)將生成的二氧化錳重新加入堿熔氧化的步驟中,可以循環(huán)利用,以提高原料的利用率;用Ni為陽(yáng)極、Fe為陰極電解溶液Ⅰ以獲得高濃度的溶液,陰極被還原,而Fe作為陰極,該電極反應(yīng)方程式為,水得到電子,;
故答案為:將生成的二氧化錳重新加入堿熔氧化的步驟中;;
Ⅱ.(1)由題意可知,產(chǎn)生的氣流,應(yīng)該是氧氣,黑色不溶物且含錳應(yīng)為二氧化錳,生成的另一含錳物質(zhì)很可能是錳酸鉀,較高氧化態(tài)錳酸鉀與較低氧化態(tài)二氧化錳的物質(zhì)的量之比為,根據(jù)化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)原則,得出在受熱分解的化學(xué)方程式:10KMnO4 3K2MnO4+7MnO2+6O2↑+2K2O;
故答案為:10KMnO4 3K2MnO4+7MnO2+6O2↑+2K2O;
(2)由上題可知變質(zhì)后產(chǎn)生的固體雜質(zhì)為、、,
過(guò)濾洗滌后黑色固體為二氧化錳,根據(jù)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 609? ? ? ? 188? ? ? ?591
得到10g樣品中雜質(zhì)的質(zhì)量,;
故答案為:;
(3)若步驟④未將②中洗滌液加入濾液1中,會(huì)使得錳酸根離子有損失,用溶液滴定時(shí),會(huì)導(dǎo)致最終滴定結(jié)果偏??;
故答案為:偏??;
(4)不與反應(yīng),不可選;
與反應(yīng),現(xiàn)象明顯便于觀察,且濃度也合適,可選;
酸性NaI溶液與反應(yīng)生成為紫黑色,干擾顏色觀察,且濃度過(guò)大,不可選;
濃度過(guò)大,不可選;
故答案為:b;
(5)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中部分分解導(dǎo)致滴定結(jié)果偏小或洗滌后未干燥黑色物質(zhì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大或滴定操作前進(jìn)行了兩次過(guò)濾和洗滌操作,溶液中離子損失較大導(dǎo)致滴定結(jié)果偏?。?br /> 故答案為:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中部分分解導(dǎo)致滴定結(jié)果偏小洗滌后未干燥黑色物質(zhì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果偏大;滴定操作前進(jìn)行了兩次過(guò)濾和洗滌操作,溶液中離子損失較大導(dǎo)致滴定結(jié)果偏小。
【點(diǎn)睛】
本題考查物質(zhì)含量的探究實(shí)驗(yàn),化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),滴定的拓展及應(yīng)用,酸堿中和滴定的誤差分析,電解池電極反應(yīng)式等知識(shí)點(diǎn),解題關(guān)鍵在于熟識(shí)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),并靈活運(yùn)用,考點(diǎn)較多,難度較大。
8.分液漏斗 安全瓶或防堵塞 檢驗(yàn)有生成,進(jìn)而證明具有強(qiáng)氧化性 加熱濃縮,冷卻至以上結(jié)晶 趁熱過(guò)濾 溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色 偏低
【分析】
(1)濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫, A制備二氧化硫, B裝置有緩沖作用,能防止倒吸、堵塞;裝置 C用于制備,同時(shí)還生成一種酸式鹽,則 C中發(fā)生反應(yīng)?,?是一種黃綠色易溶于水的氣體,具有強(qiáng)氧化性,所以 D中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成碘,裝置 D中滴有幾滴淀粉溶液,碘遇淀粉變藍(lán)色;裝置 E用于吸收尾氣,反應(yīng)生成,雙氧水作還原劑生成氧氣,從而防止尾氣污染環(huán)境,據(jù)此分析解題;

(2)①淀粉遇碘變藍(lán),當(dāng)終點(diǎn)時(shí)碘消耗完則藍(lán)色消失;
②根據(jù)ClO2溶液與碘化鉀反應(yīng)的離子方程中計(jì)量關(guān)系進(jìn)行計(jì)算解答;
③根據(jù)c待V待=c標(biāo)V標(biāo),則c待=進(jìn)行分析;
【詳解】
(1)儀器 a的名稱為分液漏斗,裝置 B有緩沖作用,所以能防倒吸、防堵塞或平衡氣壓、安全瓶均可;
裝置 C用于制備?,同時(shí)還生成一種酸式鹽,根據(jù)元素守恒知,生成的酸式鹽為硫酸氫鈉,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;裝置 D中滴有幾滴淀粉溶液,淀粉遇碘變藍(lán)色,根據(jù)淀粉是否變色來(lái)判斷是否有碘生成,從而證明二氧化氯是否具有氧化性,
與溶液反應(yīng)的離子方程式為;
裝置 E用于吸收尾氣,反應(yīng)生成,從溶液中制得晶體的操作步驟:加熱濃縮,冷卻至以上結(jié)晶;趁熱過(guò)濾;洗滌;干燥;
(2)碘單質(zhì)與淀粉變藍(lán)色,所以滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色;
,,根據(jù),,;
若滴定開(kāi)始仰視讀數(shù),滴定終點(diǎn)時(shí)正確讀數(shù),則消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積偏小,根據(jù)c待=,測(cè)定結(jié)果偏低。
9.蒸餾燒瓶或具支燒瓶 防止與乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的被氧化 過(guò)濾 洗滌 乳酸根中羥基被酸性高錳酸鉀溶液氧化 。
【分析】
⑴由儀器B的結(jié)構(gòu)特征,可知B名稱。

⑵先反應(yīng)生成氫氣,排除裝置內(nèi)空氣,再利用生成氫氣,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的氯化亞鐵溶液壓入C中,C裝置中和發(fā)生反應(yīng)。
⑶離子易被氧化為離子,加入Fe粉,防止離子被氧化,從所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體所需的實(shí)驗(yàn)操作是隔絕空氣低溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。
⑷乳酸根中含有羥基,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,導(dǎo)致消耗高錳酸鉀的增大,而計(jì)算中按亞鐵離子被氧化。
⑸先算出平均值,再根據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
⑴由儀器B的結(jié)構(gòu)特征,可知B為蒸餾燒瓶(或具支燒瓶);故答案為:蒸餾燒瓶(或具支燒瓶)。
⑵關(guān)閉活塞,打開(kāi)活塞,加入足量鹽酸后,關(guān)閉活塞,反應(yīng)一段時(shí)間后關(guān)閉活塞,打開(kāi)活塞,利用生成氫氣,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的氯化亞鐵溶液壓入C中,C裝置中和發(fā)生反應(yīng):,反應(yīng)離子方程式為:;故答案為:;;;;。
⑶離子易被氧化為離子,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖侵苽淙樗醽嗚F晶體,加入Fe粉,防止離子被氧化,從所得溶液中獲得乳酸亞鐵晶體所需的實(shí)驗(yàn)操作是隔絕空氣低溫蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥;故答案為:防止與乳酸反應(yīng)產(chǎn)生的 被氧化;過(guò)濾;洗滌。
⑷乳酸根中含有羥基,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,導(dǎo)致消耗高錳酸鉀的增大,而計(jì)算中按亞鐵離子被氧化,故計(jì)算所得乳酸亞鐵的質(zhì)量偏大,產(chǎn)品中乳酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì)大于;故答案為:乳酸根中羥基被酸性高錳酸鉀溶液氧化。
⑸三次消耗?標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為、、,第二次誤差較大,應(yīng)舍去,則消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的平均值為,由:,可知溶液中,故250mL含有,故產(chǎn)品中乳酸亞鐵晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;故答案為: 。
10.球形干燥管(干燥管) B 打開(kāi)分液漏斗活塞,向其中注入一定量的水,若水不能順利滴下,在分液漏斗中形成穩(wěn)定的液面 BC c 控制氨氣或二氧化碳的通入量 加入碳酸氫鈉過(guò)快,溶液的堿性迅速增強(qiáng),生成堿式碳酸鑭
【分析】
⑴儀器X的名稱為球形干燥管。
⑵A裝置與C裝置當(dāng)活塞關(guān)閉時(shí)反應(yīng)不能停止,B裝置當(dāng)活塞關(guān)閉時(shí)可以使液體和固體脫離接觸,反應(yīng)停止。
⑶檢驗(yàn)裝置氣密性的方法是關(guān)閉旋塞K2,打開(kāi)分液漏斗活塞,向其中注入一定量的水,若水不能順利滴下,在分液漏斗中形成穩(wěn)定的液面,說(shuō)明裝置不漏氣。
⑷裝置乙是固液混合不加熱型裝置,可以用濃氨水和生石灰、堿石灰等制取氨氣。
⑸a是啟普發(fā)生器產(chǎn)生二氧化碳的裝置,二氧化碳溶于水不會(huì)發(fā)生倒吸,可直接用導(dǎo)管通入,連接c即可;為避免生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3],整個(gè)反應(yīng)需在較低的pH條件下進(jìn)行,需控制控制氨氣或二氧化碳的通入量,以免pH變大。
⑹和碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸鑭。
⑺碳酸氫鈉水解顯堿性,當(dāng)加入碳酸氫鈉過(guò)快時(shí),溶液的pH值會(huì)迅速增大,影響碳酸鑭的生成。
⑻根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算。
【詳解】
⑴儀器X的名稱是球形干燥管簡(jiǎn)稱干燥管,故答案為:球形干燥管(干燥管);
⑵A裝置與C裝置不具有“隨開(kāi)隨用、隨關(guān)隨?!钡墓δ?,B裝置當(dāng)活塞關(guān)閉時(shí)可以使液體和固體脫離接觸,反應(yīng)停止,所以B裝置符合題意,故答案為:B;
⑶檢驗(yàn)裝置氣密性的方法是關(guān)閉旋塞K2,打開(kāi)分液漏斗活塞,向其中注入一定量的水,若水不能順利滴下,在分液漏斗中形成穩(wěn)定的液面,說(shuō)明裝置不漏氣,故答案為:打開(kāi)分液漏斗活塞,向其中注入一定量的水,若水不能順利滴下,在分液漏斗中形成穩(wěn)定的液面;
⑷裝置乙是固液混合不加熱型制取氣體裝置,可以用濃氨水和生石灰、堿石灰等制取氨氣,無(wú)水CaCl2 和氨氣發(fā)生反應(yīng),不能用來(lái)制取氨氣,故答案為:BC;
⑸a屬于啟普發(fā)生器,是產(chǎn)生二氧化碳的,二氧化碳溶于水不會(huì)發(fā)生倒吸,可直接用導(dǎo)管通入,連接c即可;為避免生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3],整個(gè)反應(yīng)需在較低的pH條件下進(jìn)行,需控制控制氨氣或二氧化碳的通入量,以免pH變大;故答案為:c,需控制控制氨氣或二氧化碳的通入量;
⑹和碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸鑭反應(yīng)化學(xué)方程式為:
,所以離子方程式為:
,故答案為:;
⑺碳酸氫鈉水解顯堿性,當(dāng)加入碳酸氫鈉過(guò)快時(shí),溶液的pH值會(huì)迅速增大,生成堿式碳酸鑭,故答案為:加入碳酸氫鈉過(guò)快,溶液的堿性迅速增強(qiáng),生成堿式碳酸鑭;
⑻,滴定時(shí)消耗EDTA的物質(zhì)的量,根據(jù)反應(yīng)可知碳酸鑭的物質(zhì)的量為,所以質(zhì)量為,咀嚼片中碳酸鑭的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,化簡(jiǎn)得,故答案為。
【點(diǎn)睛】
注意啟普發(fā)生器的使用條件必須是塊狀或顆粒狀固體和液體,且塊狀固體與液體接觸后仍為塊狀或顆粒狀。
11.球形冷凝管 避免溫度高于48℃,Na2S2O3?5H2O發(fā)生分解 避免發(fā)生水倒吸 B S2O32﹣+H2O?HS2O3﹣+OH﹣ S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+=2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+ 溶液藍(lán)色褪去,并在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)
【分析】
(1)、根據(jù)裝置圖可知,儀器B為球形冷凝管;
(2)、根據(jù)題干信息‘Na2S2O3?5H2O于40~45℃熔化,48℃分解’解答;停止抽濾時(shí),應(yīng)先將吸濾瓶支管上的橡皮管拔下,再關(guān)抽氣泵,是為了避免發(fā)生水倒吸;
(3)、硫粉難溶于水、微溶于乙醇,乙醇濕潤(rùn)可以使硫粉易于分散到溶液中,硫在酒精中微溶,可以增大接觸面積,提高反應(yīng)速率;
(4)、常溫下,由pH=8,是Na2S2O3為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解呈堿性;
(5)、加入足量氨水同時(shí)加入氯化鋇溶液,氯水具有氧化性,Na2S2O3具有還原性,發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成SO42-和Cl-,生成的SO42-再與Ba2+反應(yīng);
(6)、滴定終點(diǎn)時(shí)Na2S2O3溶液將碘全部還原,以淀粉溶液作指示劑,溶液藍(lán)色褪去;由方程式2ClO2+10I- +8H+=5I2+2Cl-+4H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-得關(guān)系式ClO2~52S2O32-, n (2S2O32-) =cV2×10-3mol,所以V1mL ClO2的溶液中含有的ClO2的物質(zhì)的量為2cV2×10-4mol,根據(jù)c=計(jì)算出原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度。
【詳解】
(1)由裝置圖可知儀器B為球形冷凝管,故答案為:球形冷凝管;
(2)加熱時(shí)應(yīng)避免溫度高于48℃,Na2S2O3?5H2O發(fā)生分解,抽濾時(shí)應(yīng)避免倒吸,如欲停止抽濾,應(yīng)先將吸濾瓶支管上的橡皮管拔下,再關(guān)抽氣泵,其原因是避免發(fā)生水倒吸,
故答案為:避免溫度高于48℃,Na2S2O3?5H2O發(fā)生分解;避免發(fā)生水倒吸;
(3)洗滌時(shí)為盡可能避免產(chǎn)品損失應(yīng)選用乙醇,故答案為:B;
(4)Na2S2O3為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解呈堿性,離子方程式為S2O32﹣+H2O?HS2O3﹣+OH﹣,
故答案為:S2O32﹣+H2O?HS2O3﹣+OH﹣;
(5)實(shí)驗(yàn)②中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+=2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+,
故答案為:S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+=2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+;
(6)滴定終點(diǎn),溶液藍(lán)色褪色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù),反應(yīng)的關(guān)系式為2ClO2~5I2~10S2O32﹣,n(Na2S2O3)=V2c×10﹣3mol,則c(ClO2)=mol/L,
故答案為:溶液藍(lán)色褪去,并在半分鐘內(nèi)不恢復(fù);。
12.燒杯、量筒 防止三頸燒瓶中溶液發(fā)生倒吸 防止溫度過(guò)高,H2O2分解、有利于晶體析出 Ca2++H2O2?+2NH3?+8H2O═CaO2?8H2O↓+2NH4+ a ab 54.00%
【分析】
(1)用市售質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液配制約20%的H2O2溶液,可根據(jù)溶液的體積估算質(zhì)量,用燒杯配制,據(jù)此分析解答;
(2)根據(jù)氨氣極易溶于水分析解答;
(3)反應(yīng)溫度較低,可避免過(guò)氧化氫分解,降低晶體的溶解度;
(4)反應(yīng)物為氨氣、過(guò)氧化氫和氯化鈣,生成物為過(guò)氧化鈣和氯化銨,據(jù)此書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的離子方程式;
(5)過(guò)氧化鈣是一種白色固體,微溶于冷水,不溶于乙醇,化學(xué)性質(zhì)與過(guò)氧化鈉類似,據(jù)此分析解答;
(6)根據(jù)過(guò)氧化鈣化學(xué)性質(zhì)與過(guò)氧化鈉類似分析解答;
(7)由氧氣的體積計(jì)算過(guò)氧化鈣的質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算過(guò)氧化鈣的純度。
【詳解】
(1)用市售質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液配制約20%的H2O2溶液,可根據(jù)溶液的體積估算質(zhì)量,用燒杯配制,配制過(guò)程中,使用的玻璃儀器除玻璃棒、膠頭滴管外,還有燒杯、量筒,故答案為:燒杯、量筒;
(2)氨氣極易溶于水,長(zhǎng)頸漏斗上部體積較大,除導(dǎo)氣外,還可防止三頸燒瓶中溶液發(fā)生倒吸,故答案為:防止三頸燒瓶中溶液發(fā)生倒吸;
(3)冰水浴可防止溫度過(guò)高,使H2O2分解、且溫度較低時(shí)有利于晶體析出,故答案為:防止溫度過(guò)高,H2O2分解、有利于晶體析出;
(4)反應(yīng)物為氨氣、過(guò)氧化氫和氯化鈣,生成物為過(guò)氧化鈣和氯化銨,反應(yīng)的離子方程式為Ca2++H2O2?+2NH3?+8H2O═CaO2?8H2O↓+2NH4+,故答案為:Ca2++H2O2?+2NH3?+8H2O═CaO2?8H2O↓+2NH4+;
(5)過(guò)氧化鈣是一種白色固體,微溶于冷水,不溶于乙醇,化學(xué)性質(zhì)與過(guò)氧化鈉類似,洗滌CaO2?8H2O,應(yīng)避免溶解和變質(zhì),可用乙醇,亞硫酸鈉具有還原性,可使過(guò)氧化鈣變質(zhì),故答案為:a;
(6)過(guò)氧化鈣具有強(qiáng)氧化性,可用于殺菌消毒,與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣,可提供氧氣,氫氧化鈣可吸收二氧化碳,故答案為:ab;
(7)涉及反應(yīng)為2CaO2 2CaO+O2,生氣氧氣的物質(zhì)的量為=0.0015mol,則n(CaO2)=0.003mol,過(guò)氧化鈣樣品中CaO2的純度為×100%=54.00%,故答案為:54.00%。
13.分液漏斗 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O afg(gf)bcde C D SO2+2Cl2+S2SOCl2 尾氣處理(或吸收未反應(yīng)的SO2和Cl2) NaC1、NaClO和Na2SO4
【分析】
Ⅰ.(1)根據(jù)儀器構(gòu)造可得;高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2,同時(shí)生成氯化錳、氯化鉀和水;
Ⅱ.(2)A為制備裝置,D為收集裝置,B為干燥裝置,連接在D后防止水蒸氣進(jìn)入,C為尾氣處理裝置;
(3)反應(yīng)條件為在180~200℃,選擇石蠟油維持;裝置D為冷凝收集產(chǎn)品的裝置,試劑z為冷凝,據(jù)此分析;
(4)裝置A中U形管內(nèi)為二氧化硫和氯氣在180~200℃催化劑催化下生成SOCl2;
(5)SO2和Cl2為有毒氣體,考慮尾氣處理;裝置A處通入的SO2和Cl2的物質(zhì)的量之比為1:3,Cl2過(guò)量裝置C中發(fā)生的反應(yīng)為SO2+Cl2+4NaOH═2NaCl+Na2SO4+2H2O、Cl2+2NaOH═NaCl+NaClO+H2O;
【詳解】
Ⅰ.(1)裝置甲中儀器x的名稱為分液漏斗;若選用裝置甲以高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制備Cl2,反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,
故答案為:分液漏斗 ; 2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O ;
Ⅱ.(2)按氣流從左到右的方向,A為制備裝置,D為收集裝置,B為干燥裝置,連接在D后防止水蒸氣進(jìn)入,C為尾氣處理裝置,連接順序?yàn)閍fg(gf)bcde,
故答案為:afg(gf)bcde;
(3)試劑y為石蠟油,能保持油浴溫度為180~200℃;試劑z為冰水,冷凝收集生成的氯化亞砜,
故答案為C; D;
(4)裝置A中U形管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+2Cl2+S2SOCl2。
(5)裝置C的作用為吸收未反應(yīng)的SO2和Cl2;若裝置A處通入的SO2和Cl2的物質(zhì)的量之比為1:3,Cl2過(guò)量,則裝置C中發(fā)生的反應(yīng)為SO2+Cl2+4NaOH=2NaCl+Na2SO4+2H2O、Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,生成的鹽為NaCl、Na2SO4和NaClO;
故答案為:尾氣處理(或吸收未反應(yīng)的SO2和Cl2) ; NaC1、NaClO和Na2SO4
14.平衡壓強(qiáng),使?jié)恹}酸更易滴落 降溫、冷凝,收集產(chǎn)品TiCl4 almcbfghidej 檢查裝置的氣密性 裝置充滿氯氣 防止水蒸氣進(jìn)入E裝置,同時(shí)吸收未參加反應(yīng)的氯氣,防止氯氣污染空氣 PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl 蒸餾 形成液封,吸收多余的HCl,避免HCl損失 %
【分析】
A中有KMnO4與濃鹽酸制備Cl2,通過(guò)G裝置凈化除去HCl,再經(jīng)B裝置的濃硫酸干燥,進(jìn)入D裝置與TiO2和C反應(yīng)制備TiCl4,在E中冷凝收集產(chǎn)品TiCl4,為防止產(chǎn)品有水進(jìn)入E裝置,連接C裝置,最后在F裝置收集生成的不溶于水的CO。
(1)A中有氣體生成,容易造成A中氣壓增大,分液漏斗液體不易順利滴下,E裝置收集產(chǎn)品TiCl4,據(jù)此分析;
(2)根據(jù)A裝置制備Cl2,G裝置除去HCl,B裝置干燥,D裝置制備TiCl4,C裝置防止水蒸氣進(jìn)入收集裝置,E收集產(chǎn)品TiCl4,F(xiàn)裝置收集CO分析有氣體參加的反應(yīng)首先要檢查裝置的氣密性,然后加入藥品,制取氣體,待裝置充滿氯氣時(shí),進(jìn)行氯氣與TiO2的反應(yīng)TiCl4;
(3)根據(jù)防止產(chǎn)品水解和保持產(chǎn)品干燥及氯氣的性質(zhì)的角度分析;
(4)裝置F中進(jìn)行PdCl2溶液捕獲CO時(shí)生成Pd單質(zhì)和兩種酸性氣體;
(5)根據(jù)TiCl4、CCl4的沸點(diǎn)差異分析。
(6)根據(jù)安全漏斗的氣密性分析儀器的作用,結(jié)合Ag++Cl-=AgCl↓即Cl元素守恒計(jì)算。
【詳解】
(1)裝置A中導(dǎo)管m的作用是:平衡壓強(qiáng),使?jié)恹}酸更易滴落;冰水混合物可起到降溫、冷凝,收集產(chǎn)品TiCl4的作用;
(2)A裝置制備Cl2,G裝置除去Cl2中混有的雜質(zhì)HCl,B裝置干燥,為干燥徹底,導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出,D裝置制備TiCl4,E裝置收集,C裝置防止水蒸氣進(jìn)入收集裝置,除去氯氣,F(xiàn)裝置收集CO,故按照氣流由左到右的方向,上述裝置儀器接口字母的連接順序?yàn)閍lmcbfghidej;根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下:檢查裝置的氣密性; 裝入藥品;向裝置A燒瓶中滴加適量濃鹽酸,當(dāng)觀察到裝置充滿氯氣時(shí),加熱裝置D中陶瓷管;裝置E燒瓶中的液體量不再增加時(shí),停止加熱,充分冷卻。
(3)E中裝置C的作用是防止水蒸氣進(jìn)入E裝置,同時(shí)吸收未參加反應(yīng)的氯氣,防止氯氣污染空氣;
(4)裝置F中CO與PdCl2、H2O發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生Pd、CO2、HCl,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為PdCl2+CO+H2O=Pd+CO2+2HCl;
(5)已知:TiCl4的沸點(diǎn)為136℃,CCl4的沸點(diǎn)為76.8℃,可采用蒸餾方法分離出TiCl4;
(6)①安全漏斗在本實(shí)驗(yàn)中的作用除加水外,還可以形成液封,吸收多余的HCl,避免HCl損失;
②產(chǎn)品與水充分反應(yīng)得到HCl的水溶液,加入K2CrO4溶液作指示劑,用cmol/LAgNO3溶液滴定,當(dāng)觀察到白色沉淀剛剛出現(xiàn)磚紅色沉淀時(shí)達(dá)到滴定終點(diǎn),則有:
TiCl4~4HCl~4AgCl~4AgNO3,故n(TiCl4)=n(AgNO3),所以產(chǎn)品純度為×100%=%。
【點(diǎn)睛】
本題考查了物質(zhì)制備方案設(shè)計(jì),涉及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)分離提純、物質(zhì)含量的測(cè)定等,明確實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)基本操作方法、知道各個(gè)裝置作用是解本題關(guān)鍵,在進(jìn)行物質(zhì)含量測(cè)定時(shí),若發(fā)生多個(gè)化學(xué)反應(yīng),可根據(jù)方程式的關(guān)系式(或根據(jù)元素守恒)得到已知物質(zhì)和待求物質(zhì)之間的物質(zhì)的量的關(guān)系),然后直接計(jì)算,不僅簡(jiǎn)單,而且正確率也會(huì)大大提高。要在平時(shí)學(xué)習(xí)中多注意相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)與方法的學(xué)習(xí)和積累。
15.100 mL容量瓶和膠頭滴管 不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液,至產(chǎn)生的綠色沉淀恰好溶解 減小H2O2自身分解損失 2CrO2- +3H2O2 +2OH-===2CrO+4H2O 除去過(guò)量的H2O2 ①在不斷攪拌下,向“冷卻液”中加入6 mol·L-1的醋酸至弱酸性,用pH試紙測(cè)定略小于,②先加入一滴0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2溶液攪拌片刻產(chǎn)生少量沉淀,然后繼續(xù)滴加至有大量沉淀,靜置,③向上層清液中滴入Pb(NO3)2溶液,④若無(wú)沉淀生成,停止滴加Pb(NO3)2溶液,靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥沉淀得PbCrO4
【分析】
Cr(OH)3為兩性氫氧化物,在CrCl3溶液中滴加NaOH溶液可生成NaCrO2,“制NaCrO2(aq)”時(shí),控制NaOH溶液加入量,應(yīng)再不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液,至產(chǎn)生的綠色沉淀恰好溶解,再加入6%H2O2溶液,發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Na2CrO4, “氧化”時(shí)H2O2滴加速度不宜過(guò)快,可減小H2O2自身分解損失,經(jīng)煮沸可除去H2O2,冷卻后與鉛鹽溶液作用制得PbCrO4,以此解答該題。
【詳解】
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)需要配置100mL3mol?L﹣1CrCl3溶液,現(xiàn)有量筒、玻璃棒、燒杯,還需要玻璃儀器是100mL容量瓶和膠頭滴管,其中膠頭滴管用于定容,故答案為100mL容量瓶和膠頭滴管;
(2)Cr(OH)3為兩性氫氧化物,呈綠色且難溶于水,加入氫氧化鈉溶液時(shí),不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液,至產(chǎn)生的綠色沉淀恰好溶解,可防止NaOH溶液過(guò)量,故答案為不斷攪拌下逐滴加入NaOH溶液,至產(chǎn)生的綠色沉淀恰好溶解;
(3)“氧化”時(shí)H2O2滴加速度不宜過(guò)快,可防止反應(yīng)放出熱量,溫度過(guò)高而導(dǎo)致過(guò)氧化氫分解而損失,反應(yīng)的離子方程式為2CrO2﹣+3H2O2+2OH﹣=2CrO42﹣+4H2O,故答案為減小H2O2自身分解損失;2CrO2﹣+3H2O2+2OH﹣=2CrO42﹣+4H2O;
(4)煮沸可促使過(guò)氧化氫分解,以達(dá)到除去過(guò)氧化氫的目的,故答案為除去過(guò)量的H2O2;
(5)“冷卻液”的主要成分為Na2CrO4,要想制備PbCrO4,根據(jù)已知信息②由Pb(NO3)2提供Pb2+,但要控制溶液的pH不大于7.2,以防止生成Pb(OH)2沉淀,由信息③的圖象可知,溶液的pH又不能小于6.5,因?yàn)閜H小于6.5時(shí)CrO42﹣的含量少,HCrO4﹣的含量大,所以控制溶液的pH略小于7即可,結(jié)合信息④,需要先生成少許的PbCrO4沉淀,再大量生成。所以實(shí)驗(yàn)操作為在不斷攪拌下,向“冷卻液”中加入6mol?L﹣1的醋酸至弱酸性(pH略小于7),將溶液加熱至沸騰,先加入一滴0.5 mol?L﹣1Pb(NO3)2溶液攪拌片刻產(chǎn)生少量沉淀,然后繼續(xù)滴加至有大量沉淀,靜置,向上層清液中滴入Pb(NO3)2溶液,若無(wú)沉淀生成,停止滴加,靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥;
故答案為①在不斷攪拌下,向“冷卻液”中加入6 mol·L-1的醋酸至弱酸性,用pH試紙測(cè)定略小于,②先加入一滴0.5 mol·L-1 Pb(NO3)2溶液攪拌片刻產(chǎn)生少量沉淀,然后繼續(xù)滴加至有大量沉淀,靜置,③向上層清液中滴入Pb(NO3)2溶液,④若無(wú)沉淀生成,停止滴加Pb(NO3)2溶液,靜置、過(guò)濾、洗滌、干燥沉淀得PbCrO4。

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