Na2O2是一种重要的氧化剂与供氧剂。
(一)研究Na2O2与水的反应。取一定量Na2O2,加入足量的水,充分反应。
(1)Na2O2的电子式是____ ;反应的化学方程式是____ 。
(2)收集并测量生成O2的体积,发现体积小于理论计算值。某小组研究产生这一差异的原因,进行如下实验。
查阅资料:
a.过氧化钠与水反应的过程中还可能存在以下两个复分解反应:
i.Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2
ii.Na2O2+H2O=NaOH+NaHO2
b.与H2O2类似,NaHO2也能在MnO2催化的条件下分解生成O2
2NaHO22NaOH+O2↑
MnO2催化H2O2分解的化学方程式是____ 。
②依据资料设计如下实验:取0.02molNa2O2与足量水反应,140s时不再产生气泡,180s时向所得溶液中加入少量MnO2,立即产生无色气体。过程中溶液的体积始终约为40mL。反应过程中pH变化图所示。
已知:溶液中c(OH-)越大,溶液pH越大
①小组同学根据pH的变化判断反应过程中一定发生反应ii,判断的理由是____ 。
根据140s-180s的pH计算出溶液的c(OH-)为0.6mol/L,则此时段内溶液中n(NaHO2)为____ 。
③由上述实验得出的结论是____ 。
(二)Na2O2空气中容易变质。某小组结合(一)的研究设计如下实验测定某久置的Na2O2的纯度。
向反应容器中加入一定质量的样品,____,再加入足量的水,收集产生的气体并测量体积(折合到标准状况),计算过氧化钠的纯度。
(3)补全上述实验方案____ 。
(4)与水类似,硫酸也能与过氧化钠发生类似反应,若用过量硫酸溶液替代上述方案中的一定量的水,其他测定条件不变,则测量结果会____ (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(一)研究Na2O2与水的反应。取一定量Na2O2,加入足量的水,充分反应。
(1)Na2O2的电子式是
(2)收集并测量生成O2的体积,发现体积小于理论计算值。某小组研究产生这一差异的原因,进行如下实验。
查阅资料:
a.过氧化钠与水反应的过程中还可能存在以下两个复分解反应:
i.Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2
ii.Na2O2+H2O=NaOH+NaHO2
b.与H2O2类似,NaHO2也能在MnO2催化的条件下分解生成O2
2NaHO22NaOH+O2↑
MnO2催化H2O2分解的化学方程式是
②依据资料设计如下实验:取0.02molNa2O2与足量水反应,140s时不再产生气泡,180s时向所得溶液中加入少量MnO2,立即产生无色气体。过程中溶液的体积始终约为40mL。反应过程中pH变化图所示。
已知:溶液中c(OH-)越大,溶液pH越大
①小组同学根据pH的变化判断反应过程中一定发生反应ii,判断的理由是
根据140s-180s的pH计算出溶液的c(OH-)为0.6mol/L,则此时段内溶液中n(NaHO2)为
③由上述实验得出的结论是
(二)Na2O2空气中容易变质。某小组结合(一)的研究设计如下实验测定某久置的Na2O2的纯度。
向反应容器中加入一定质量的样品,____,再加入足量的水,收集产生的气体并测量体积(折合到标准状况),计算过氧化钠的纯度。
(3)补全上述实验方案
(4)与水类似,硫酸也能与过氧化钠发生类似反应,若用过量硫酸溶液替代上述方案中的一定量的水,其他测定条件不变,则测量结果会
更新时间:2022-10-30 22:59:09
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解答题-实验探究题
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【推荐1】现有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。已知A的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应生成盐,B原子最外层电子数是其电子层数的3倍,C+和D3+的电子层结构相同,B与E属于同一主族。
(1)E在元素周期表中的位置是_______ 。
(2)上述元素形成的最高价氧化物的水化物碱性最强的物质是_______ (填化学符号)。
(3)由上述元素中的一种或几种组成的物质甲可以发生如下反应:
①若丙的水溶液是强碱性溶液,则甲为_______ 或_______ (填化学式)。
②若乙遇空气变为红棕色,物质丙为一种强酸,则物质甲与水反应的化学方程式为_______ 。有同学认为“浓硫酸可以干燥气体甲”,为验证其观点是否正确。用如上图装置进行实验时,分液漏斗中应加入_______ (填试剂名称)。实验过程中,浓硫酸中未发现有气体逸出且溶液变为红棕色,由此得出的结论是_______ 。
(4)某同学在学习元素化合物知识的过程中,发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在转化规律,绘制出如图转化关系图,图中A、B、C、D是由短周期元素组成的物质。并用于研究的性质及其变化。
请回答:若A为单质,其焰色试验为黄色,C为淡黄色固体。
①C中阴阳离子个数比为_______ 。
②下列说法正确的是_______ (填字母)。
a.A可经一步反应转化为D
b.B、C均可作呼吸面具的供氧剂
c.B、C、D均可与CO2反应
(5)若A为能使红色石蕊试纸变蓝的气体,C为红棕色气体。A与C反应生成E和水,E是空气中含量最多的气体,写出A与C发生反应的化学方程式_______ 。当生成19.6gE时,转移电子的物质的量为_______ mol。
(1)E在元素周期表中的位置是
(2)上述元素形成的最高价氧化物的水化物碱性最强的物质是
(3)由上述元素中的一种或几种组成的物质甲可以发生如下反应:
①若丙的水溶液是强碱性溶液,则甲为
②若乙遇空气变为红棕色,物质丙为一种强酸,则物质甲与水反应的化学方程式为
(4)某同学在学习元素化合物知识的过程中,发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在转化规律,绘制出如图转化关系图,图中A、B、C、D是由短周期元素组成的物质。并用于研究的性质及其变化。
请回答:若A为单质,其焰色试验为黄色,C为淡黄色固体。
①C中阴阳离子个数比为
②下列说法正确的是
a.A可经一步反应转化为D
b.B、C均可作呼吸面具的供氧剂
c.B、C、D均可与CO2反应
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【推荐2】钠、氯及其化合物有如图转化关系,请按要求填空:
(1)一小块金属钠投入水中其反应的化学方程式是_________ 。
(2)将灼热的细铁丝放入盛有氯气的集气瓶中,观察到_________ 现象,其反应的化学方程式为_________ 。
(3)通常情况下,为了防止污染环境,在做完实验后,多余的氯气应用NaOH溶液吸收,其化学方程式为_________ 。
(4)工业上用氯气和石灰乳反应制漂白粉,其反应的化学方程式为_________ 。漂白粉的有效成分是_________ 。
(1)一小块金属钠投入水中其反应的化学方程式是
(2)将灼热的细铁丝放入盛有氯气的集气瓶中,观察到
(3)通常情况下,为了防止污染环境,在做完实验后,多余的氯气应用NaOH溶液吸收,其化学方程式为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】(一)金属种类繁多,性质各异,应用十分广泛。
(1)将一小块金属钠分别放入下列溶液中,对应的现象正确的是_______
(2)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是_______
(3)向某溶液中加入少量Na2O2后,原溶液中所含的下列离子浓度会显著改变的是_______
(二)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:(已知:室温下Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38)Ⅰ:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;Ⅱ:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
(4)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为___________ :过程Ⅰ分离得到固体的主要成分是___________ 。
(5)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为___________ ;过程Ⅱ中调节溶液的pH为5,最终溶液中金属离子浓度为___________ 。(列式计算)
(6)有同学研究上述“过程Ⅱ”方案后,设计了下列方案:向滤液中加入足量的NaOH溶液使Fe2+完全沉淀,过滤,小心加热沉淀直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化。假设现有200mL0.1mol·L-1FeCl2溶液,按照上述操作,理想情况下,该同学应该得到的固体质量为___________ ;通过比较,说明石灰水—空气法与氢氧化钠—加热法相比的一个优点是___________ 。
(1)将一小块金属钠分别放入下列溶液中,对应的现象正确的是_______
A.饱和NaOH溶液:产生气体,恢复至室温后溶液的pH增大 |
B.稀CuSO4溶液:产生气体,有紫红色物质析出 |
C.MgCl2溶液:产生气体,生成白色沉淀 |
D.NH4NO3溶液:产生无色无味气体 |
(2)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是_______
A.Na2O2的电子式为 | B.H2O的空间构型为直线形 |
C.H2O2中O元素的化合价为-1 | D.NaOH仅含离子键 |
(3)向某溶液中加入少量Na2O2后,原溶液中所含的下列离子浓度会显著改变的是_______
A.NO | B.NH | C.HCO | D.SO |
(二)在FeCl3溶液蚀刻铜箔制造电路板的工艺中,废液处理和资源回收的过程简述如下:(已知:室温下Ksp[Fe(OH)3]= 4.0×10-38)Ⅰ:向废液中投入过量铁屑,充分反应后分离出固体和滤液;Ⅱ:向滤液中加入一定量石灰水,调节溶液pH,同时鼓入足量的空气。
(4)FeCl3蚀刻铜箔反应的离子方程式为
(5)过程Ⅱ中发生反应的化学方程式为
(6)有同学研究上述“过程Ⅱ”方案后,设计了下列方案:向滤液中加入足量的NaOH溶液使Fe2+完全沉淀,过滤,小心加热沉淀直到水分蒸干,再灼烧到质量不再变化。假设现有200mL0.1mol·L-1FeCl2溶液,按照上述操作,理想情况下,该同学应该得到的固体质量为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
【推荐1】某实验小组为了测定已变质的过氧化钠样品中Na2O2的质量分数,称取ag样品,并设计了如图所示的装置进行实验。
(1)装置A中仪器a的名称是___________ ,装置B的作用是___________ 。
(2)将仪器连接好以后,必须进行的操作是___________ 。
(3)写出装置C中发生的主要反应的化学方程式:___________ 。
(4)装置D中盛装的试剂为___________ 。
(5)实验结束后,在读取生成气体的体积时,认为合理的是___________ (填字母)。
a.直接读取体积,不需冷却到室温
b.移动量筒使E、F内液面高度相同
c.视线与凹液面的最低处相平
(6)读出量筒内水的体积后,折算成20℃,101kPa下气体的体积为VmL,已知该条件下氧气的密度为ρg/L,则该样品中过氧化钠的质量分数 为。___________ (表达式要用a、V、ρ表示,结果要化简!)
(1)装置A中仪器a的名称是
(2)将仪器连接好以后,必须进行的操作是
(3)写出装置C中发生的主要反应的化学方程式:
(4)装置D中盛装的试剂为
(5)实验结束后,在读取生成气体的体积时,认为合理的是
a.直接读取体积,不需冷却到室温
b.移动量筒使E、F内液面高度相同
c.视线与凹液面的最低处相平
(6)读出量筒内水的体积后,折算成20℃,101kPa下气体的体积为VmL,已知该条件下氧气的密度为ρg/L,则该样品中过氧化钠的
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解答题-实验探究题
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名校
解题方法
【推荐2】乳酸亚铁易溶于水(其水溶液易被氧化),不溶于乙醇,是一种很好的补铁剂,可由与乳酸反应制得。
Ⅰ.制备碳酸亚铁:
实验室经常采用如图所示的装置制备(电磁搅拌器及夹持装置略):
实验步骤:
第1步:组装仪器,①___________,加入试剂;
第2步:控制盛放稀盐酸的分液漏斗的活塞制取二氧化碳,排尽装置内的空气;
第3步:一段时间后,至装置C中溶液pH为7时启动电磁搅拌器并控制盛放溶液的分液漏斗的活塞,滴加一定量的溶液,产生白色沉淀;
第4步:抽滤、洗涤、干燥,得到固体。
(1)装置B中盛放试剂a的作用是___________ ;①中应填入的实验操作是___________ 。
(2)装置C中最后一步反应得到的离子方程式为___________ 。
Ⅱ.制备乳酸亚铁:
(3)将制得的加到乳酸溶液中,再加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸,冷却,加入乙醇,过滤,再洗涤和干燥,得到产品。
①加入少量铁粉的目的是___________ (用离子方程式表示)。
②加入乙醇的目的是___________ 。
Ⅲ.测定产品中乳酸亚铁晶体的纯度:
(4)不能通过酸性溶液滴定法测定产品中含量的原因是___________ 。
(5)用铈量法测定产品中的含量:称取10.0g产品配制成500ml溶液,取20.00ml,用标准液滴定(Ce元素被还原为),重复滴定3次,平均消耗标准液15.00mL,则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为___________ (保留四位有效数字)。
Ⅰ.制备碳酸亚铁:
实验室经常采用如图所示的装置制备(电磁搅拌器及夹持装置略):
实验步骤:
第1步:组装仪器,①___________,加入试剂;
第2步:控制盛放稀盐酸的分液漏斗的活塞制取二氧化碳,排尽装置内的空气;
第3步:一段时间后,至装置C中溶液pH为7时启动电磁搅拌器并控制盛放溶液的分液漏斗的活塞,滴加一定量的溶液,产生白色沉淀;
第4步:抽滤、洗涤、干燥,得到固体。
(1)装置B中盛放试剂a的作用是
(2)装置C中最后一步反应得到的离子方程式为
Ⅱ.制备乳酸亚铁:
(3)将制得的加到乳酸溶液中,再加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应,然后再加入适量乳酸,冷却,加入乙醇,过滤,再洗涤和干燥,得到产品。
①加入少量铁粉的目的是
②加入乙醇的目的是
Ⅲ.测定产品中乳酸亚铁晶体的纯度:
(4)不能通过酸性溶液滴定法测定产品中含量的原因是
(5)用铈量法测定产品中的含量:称取10.0g产品配制成500ml溶液,取20.00ml,用标准液滴定(Ce元素被还原为),重复滴定3次,平均消耗标准液15.00mL,则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐3】工业碳酸钠由于在生产过程中原料盐和工艺等的原因,常会含有Na2SO4、NaCl中的一种或两种杂质。现有工业碳酸钠样品,某化学兴趣小组就工业碳酸钠中是否含有这两种杂质进行探究。实验室有以下的仪器和药品可供使用:
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:1.0 mol·L-1H2SO4、1.0 mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1HCl、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1AgNO3、0.1 mol·L-1BaCl2、0.1 mol·LBa(NO3)2、蒸馏水。以下是部分实验探究过程:
(1)提出假设:
假设1 白色粉末为___________________________ 的混合物;
假设2 白色粉末为___________________________ 的混合物;
假设3 白色粉末为碳酸钠、硫酸钠、氯化钠的混合物;
(2)基于假设设计实验方案
(3)根据实验方案进行实验请回答:
i.某同学取少许样品于试管中,加适量蒸馏水溶解,向试管中滴入0.1 mol·L-1的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,他认为样品中含有Na2SO4。你认为他的结论是____ (填“对的”或“错的”),原因是:__________________________________________ 。
ii.设计实验方案
基于工业碳酸钠中两种杂质均存在这一假设,设计出实验方案(在答题卡上作答)。
烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹:1.0 mol·L-1H2SO4、1.0 mol·L-1HNO3、1.0mol·L-1HCl、NaOH稀溶液、0.1 mol·L-1AgNO3、0.1 mol·L-1BaCl2、0.1 mol·LBa(NO3)2、蒸馏水。以下是部分实验探究过程:
(1)提出假设:
假设1 白色粉末为
假设2 白色粉末为
假设3 白色粉末为碳酸钠、硫酸钠、氯化钠的混合物;
(2)基于假设设计实验方案
(3)根据实验方案进行实验请回答:
i.某同学取少许样品于试管中,加适量蒸馏水溶解,向试管中滴入0.1 mol·L-1的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,他认为样品中含有Na2SO4。你认为他的结论是
ii.设计实验方案
基于工业碳酸钠中两种杂质均存在这一假设,设计出实验方案(在答题卡上作答)。
编号 | 实验操作 | 预期现象和结论 |
① | 有无色气体产生,说明样品中含有Na2CO3。 若无气体产生,说明样品中没有Na2CO3。 | |
② | ||
③ |
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】实验室用浓盐酸、二氧化锰共热制氯气,并用氯气和Ca(OH)2制取少量漂白粉。现已知反应:2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O,该反应是放热反应,温度稍高即发生副反应:6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。现有两个同学分别设计的两套实验装置如图:
(1)写出氯气和氢氧化钠溶液反应的的离子方程式___________ 。
(2)请从以下几个方面对甲乙两套实验装置的优缺点作出评价,并将符合题目要求的选项的序号填在表格中。
a.不容易控制反应速率; b.容易控制反应速率; c.有副反应发生;
d.可防止副反应发生; e.污染环境; f.可防止污染环境。
(3)上述装置中甲由A、B两部分组成,乙由C、D、E三部分组成,请从上述装置中选取合理的部分,组装一套较完整的实验装置,装置各部分连接顺序是(按气流流动的方向)___________ ,该组合中还缺少的装置是___________ 。
(4)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。制备ClO2的方法有多种,其中一种方法的化学方程式如下:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
①该反应的还原剂是___________ 。若反应中有0.1mol电子转移,则产生的ClO2气体在标准状况下的体积为___________ L。
②某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与的浓度之比为1:3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为___________ 。
(1)写出氯气和氢氧化钠溶液反应的的离子方程式
(2)请从以下几个方面对甲乙两套实验装置的优缺点作出评价,并将符合题目要求的选项的序号填在表格中。
a.不容易控制反应速率; b.容易控制反应速率; c.有副反应发生;
d.可防止副反应发生; e.污染环境; f.可防止污染环境。
优点 | 缺点 | |
甲装置 | ||
乙装置 |
(4)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂,而且与Cl2相比不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。制备ClO2的方法有多种,其中一种方法的化学方程式如下:2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O
①该反应的还原剂是
②某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与的浓度之比为1:3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】某校化学兴趣小组为研究的性质,设计如图所示装置进行实验。装置D中夹持装置已略去,其中a为干燥的红色布条,b为湿润的红色布条。回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:_______ 。
(2)装置C的作用是_______ ,可选用的试剂是_______ (填字母)。
a.溶液 b.NaOH溶液 c.碱石灰 d.浓硫酸
(3)装置D中的实验现象为_______ 。
(4)若产生足量,实验过程中装置E中的实验现象是_______ 。
(5)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如图所示:
①反应I_______ (填“是”或“不是”)氧化还原反应。
②在450℃条件下,反应II的化学方程式为_______ ,每转移2 mol,产生标准状况下_______ L 。
(1)写出装置A中发生反应的化学方程式:
(2)装置C的作用是
a.溶液 b.NaOH溶液 c.碱石灰 d.浓硫酸
(3)装置D中的实验现象为
(4)若产生足量,实验过程中装置E中的实验现象是
(5)有一种“地康法”制取氯气的反应原理如图所示:
①反应I
②在450℃条件下,反应II的化学方程式为
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解答题-实验探究题
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(0.65)
【推荐3】亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用重氮化反应。实验室将二氧化硫通入到硫酸和硝酸中发生氧化还原反应,硝酸被还原为亚硝酸,二氧化硫被氧化为三氧化硫(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品的纯度。已知:NOSO4H遇水分解,但溶于浓硫酸而不分解。
(1)装置A制取SO2
①A中反应的化学方程式为___________ 。
②导管b的作用是___________ 。
(2)装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①该反应必须维持体系温度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,还可以是___________ (只写1种)。
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速度明显加快___________ 。
(3)装置B中维持体系温度不得高于20℃主要原因、C装置的作用是___________ 。
(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是___________ 。
(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度
准确称取1.380g产品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol•L-1、60.00mL的KMnO4标准溶液和10mL25%H2SO4溶液,然后摇匀。用0.2500mol•L-1草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
①写出Na2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:___________ 。
②滴定终点时的现象为___________ 。
③亚硝酰硫酸的纯度=___________ 。(精确到0.1%)[M(NOSO4H)=127g•mo-1]
(1)装置A制取SO2
①A中反应的化学方程式为
②导管b的作用是
(2)装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①该反应必须维持体系温度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,还可以是
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速度明显加快
(3)装置B中维持体系温度不得高于20℃主要原因、C装置的作用是
(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是
(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度
准确称取1.380g产品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol•L-1、60.00mL的KMnO4标准溶液和10mL25%H2SO4溶液,然后摇匀。用0.2500mol•L-1草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
①写出Na2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:
②滴定终点时的现象为
③亚硝酰硫酸的纯度=
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