硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)是重要的化工原料,易溶于水,不溶于乙醇,具有较强的还原性和配位能力,在中性或碱性环境中稳定。某兴趣小组用如图装置制备。
I.制备Na2S2O3•5H2O
合成反应:;;。
实验步骤:装置A制备的通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液约为7时,停止通入气体,得产品混合溶液,经过分离提纯得到产品。
(1)仪器A的名称是_______ ,仪器B中长颈漏斗的作用是_______ ,另外可以通过装置B观察SO2的生成速率,其中的液体可以选择_______
a.浓H2SO4 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaCl溶液 d.饱和NaHSO3溶液
(2)装置C中的反应混合溶液pH过低将导致产率降低,原因是(离子方程式表示)_______
(3)产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O产品。下列说法正确的是_______。
II.测定产品纯度:准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000 mol•L-1碘的标准溶液滴定。 反应原理为:2S2O+I2=S4O+2I-
(4)滴定至终点时,滴定终点的现象是_______ 。
(5)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为_______ mL。若滴定终点时仰视凹液面,则测定产品的纯度结果_______ 。(填“偏高”、“偏低”、或“无影响”)
III.Na2S2O3的应用
(6)Na2S2O3溶液常用作定影剂,溶去胶片上未感光的AgBr,生成配位数为2的配离子,请写出该反应的离子方程式_______ 。
I.制备Na2S2O3•5H2O
合成反应:;;。
实验步骤:装置A制备的通入装置C中的混合溶液,加热、搅拌,至溶液约为7时,停止通入气体,得产品混合溶液,经过分离提纯得到产品。
(1)仪器A的名称是
a.浓H2SO4 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaCl溶液 d.饱和NaHSO3溶液
(2)装置C中的反应混合溶液pH过低将导致产率降低,原因是(离子方程式表示)
(3)产品混合溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到Na2S2O3·5H2O产品。下列说法正确的是_______。
A.蒸发浓缩至有大量晶体析出时,停止加热,用预热蒸干 |
B.快速蒸发溶液中水分,可得较大晶体颗粒 |
C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率 |
D.可选用冷的Na2SO3溶液作洗涤剂 |
II.测定产品纯度:准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000 mol•L-1碘的标准溶液滴定。 反应原理为:2S2O+I2=S4O+2I-
(4)滴定至终点时,滴定终点的现象是
(5)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为
III.Na2S2O3的应用
(6)Na2S2O3溶液常用作定影剂,溶去胶片上未感光的AgBr,生成配位数为2的配离子,请写出该反应的离子方程式
更新时间:2022-12-03 20:52:40
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【推荐1】三草酸合铁酸钾[K3Fe(C2O4)·3H2O]是制备负载型活性铁催化剂的主要原料。某化学小组探究用废铁屑(含少量-2价S元素)为原料制备三草酸合铁(III)酸钾晶体,具体流程如图:
已知:FeC2O4·2H2O为难溶于水的黄色晶体,K3Fe(C2O4)·3H2O为可溶于水、难溶于乙醇的翠绿色晶体,
回答下列问题:
(1)废铁屑中加入10%NaOH并加热的自的是___________ 。
(2)温度保持70-80°C,采用的合适加热方式是___________ 。
(3)制备过程中黄色沉淀转变成亮绿色溶液的离子方程式___________ 。
(4)①操作为一系列操作,某同学的设计是:分批加入乙醇→抽滤→乙醇洗涤→60-70°C干燥,下列有关①操作的说法正确的是___________ 。
A.结晶过程中加入乙醇为了获得更大颗粒翠绿色晶体
B.选择比布氏漏斗内径稍大又能将全部小孔盖住的滤纸
C.抽滤时用倾析法先转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀
D.洗涤沉淀时,应开大水龙头,使洗涤剂快速通过沉淀物
(5)用乙醇洗涤晶体的原因是___________ 。
已知:FeC2O4·2H2O为难溶于水的黄色晶体,K3Fe(C2O4)·3H2O为可溶于水、难溶于乙醇的翠绿色晶体,
回答下列问题:
(1)废铁屑中加入10%NaOH并加热的自的是
(2)温度保持70-80°C,采用的合适加热方式是
(3)制备过程中黄色沉淀转变成亮绿色溶液的离子方程式
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A.结晶过程中加入乙醇为了获得更大颗粒翠绿色晶体
B.选择比布氏漏斗内径稍大又能将全部小孔盖住的滤纸
C.抽滤时用倾析法先转移溶液,开大水龙头,待溶液快流尽时再转移沉淀
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(5)用乙醇洗涤晶体的原因是
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【推荐2】用过二硫酸铵溶液作浸取剂可以提取黄铜矿(主要成分为)中的铜。
已知:i.、均能导电;
ii.;;
(1)的晶胞如图1所示。①图1为晶胞,则每个晶胞中含有的Fe原子个数为___________ 。
②图2所示结构单元不能作为晶胞的原因是___________ 。
(2)用溶液作浸取剂浸取的原理示意如图3所示。 图3
①一段时间后,与反应的离子方程式为___________ 。
②浸取初期,随着浸取时间延长,的浸出速率迅速提高,其可能的原因是___________ 。
(3)在足量溶液中添加少量溶液作为浸取剂与作用,一段时间结果如下:
①添加Ag⁺可以显著提高Cu元素的浸出率的原因:___________ 。
②进一步研究发现添加的少量可以循环参与反应。“再生”的离子方程式为:___________ 。
(4)进一步从浸出液中提取铜并使再生的流程示意图如图4所示。 图4
①滤液A中加草酸的反应为,该反应化学平衡常数为___________ 。
②电解滤液B而不电解滤液A的原因是___________ 。
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②图2所示结构单元不能作为晶胞的原因是
(2)用溶液作浸取剂浸取的原理示意如图3所示。 图3
①一段时间后,与反应的离子方程式为
②浸取初期,随着浸取时间延长,的浸出速率迅速提高,其可能的原因是
(3)在足量溶液中添加少量溶液作为浸取剂与作用,一段时间结果如下:
添加 | 未加 | |
Cu元素的浸出率 | 98.02% | 30.90% |
过程中产物形态 |
②进一步研究发现添加的少量可以循环参与反应。“再生”的离子方程式为:
(4)进一步从浸出液中提取铜并使再生的流程示意图如图4所示。 图4
①滤液A中加草酸的反应为,该反应化学平衡常数为
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(0.4)
【推荐3】磷是重要的元素,能形成多种含氧酸和含氧酸盐。请回答下列问题:
(1)已知(次磷酸)是一元中强酸,写出溶液与足量溶液反应的离子方程式:_______ 。
(2)时,向一定体积的亚磷酸溶液中滴加等物质的量浓度的溶液,混合液中含磷粒子的物质的量分数与溶液的关系如图所示。
①代表含磷粒子为_______ 。
②的K为_______ 。
(3)过量含磷物质的排放会致使水体富营养化,因此发展水体除磷技术非常重要。磷酸铵镁结晶法回收废水中的磷是近几年的研究热点。其原理为:。
①时,磷去除率与初始溶液中的关系如题图1所示。为达到最佳除磷效果,并节约试剂,_______ 。
②一定,磷去除率随溶液初始变化如图2所示。则最佳除磷效果的范围是_______ ,并说明原因_______ 。
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(0.4)
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【推荐1】二氧化氯(ClO2)是高效安全的饮用水消毒剂,得到越来越广泛的应用。回答下列问题:
I.实验室合成ClO2常用盐酸或双氧水还原氯酸钠(NaClO3)。
(1)盐酸和NaClO3反应时有ClO2和Cl2生成,书写反应的离子方程式并标出电子转移的方向和数目______________________________________ ,当反应中转移0.2mol电子时,参加反应的还原剂的物质的量为________________________________ 。
(2)使用双氧水作还原剂的优点是_________________________________________ 。
II.当pH≤2.0时,NaClO2能被I− 完全还原成Cl−;(离子反应方程式为ClO2−+4H++4I−→2I2+Cl−+2H2O)。回答下列问题:
溶液中Na2S2O3能与I2反应生成NaI和Na2S4O6(2Na2S2O3+I2→2NaI+Na2S4O6)。欲测定成品中NaClO2的含量,现进行如下操作:
(1)步骤Ⅱ加入指示剂的名称是_______________ 。滴定终点时溶液的颜色变化为_________ 。
(2)若上述滴定操作中平均消耗VmL Na2S2O3标准溶液,则成品中NaClO2的质量分数为__________ (用含W、c、V的代数式表示)。
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN− 氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl−,处理含相同量CN−的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的___ 倍。
I.实验室合成ClO2常用盐酸或双氧水还原氯酸钠(NaClO3)。
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II.当pH≤2.0时,NaClO2能被I− 完全还原成Cl−;(离子反应方程式为ClO2−+4H++4I−→2I2+Cl−+2H2O)。回答下列问题:
溶液中Na2S2O3能与I2反应生成NaI和Na2S4O6(2Na2S2O3+I2→2NaI+Na2S4O6)。欲测定成品中NaClO2的含量,现进行如下操作:
步骤Ⅰ | 称取样品Wg配成溶液置于锥形瓶中,并调节pH≤2.0 |
步骤Ⅱ | 向锥形瓶中加入足量KI晶体,充分搅拌,并加入少量指示剂 |
步骤Ⅲ | 用c mol/L的Na2S2O3溶液滴定发生反应 |
(2)若上述滴定操作中平均消耗VmL Na2S2O3标准溶液,则成品中NaClO2的质量分数为
(3)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN− 氧化为无毒的物质,自身被还原为Cl−,处理含相同量CN−的电镀废水,所需Cl2的物质的量是ClO2的
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(0.4)
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【推荐2】用油脂氢化后废弃的镍催化剂(主要成分Ni、Al,少量其他不溶性物质)制备NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O并研究其分解反应的过程如下:
(1)制NiSO4溶液。向废镍催化剂中加入足量NaOH溶液,充分反应后过滤。向洗涤后的滤渣中加入稀硫酸至Ni恰好完全溶解,过滤。加入NaOH溶液的作用是_______ 。
(2)制NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O控制温度为55°C,向NiSO4溶液中加入适量Na2CO3溶液,有NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O沉淀生成和CO2气体放出,过滤。
①为确定所加Na2CO3的添加量,需测定NiSO4溶液的浓度。准确量取5.00mL溶液于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中,用0.04000mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(滴定反应为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),平行滴定3次,平均消耗EDTA标准溶液31.25mL。计算NiSO4溶液的物质的量浓度_______ (写出计算过程)。
②生成NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O时所发生反应的离子方程式为_______ 。
③若将NiSO4溶液加入到Na2CO3溶液中,会使沉淀中镍元素含量偏高,原因是_______ 。
(3)NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O热分解。在氧气气氛中加热NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O,固体质量随温度变化的曲线如图所示。
①500-700K之间分解产生的气体为_______ 。
②800K后剩余固体质量略有增加的原因是_______ 。
(1)制NiSO4溶液。向废镍催化剂中加入足量NaOH溶液,充分反应后过滤。向洗涤后的滤渣中加入稀硫酸至Ni恰好完全溶解,过滤。加入NaOH溶液的作用是
(2)制NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O控制温度为55°C,向NiSO4溶液中加入适量Na2CO3溶液,有NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O沉淀生成和CO2气体放出,过滤。
①为确定所加Na2CO3的添加量,需测定NiSO4溶液的浓度。准确量取5.00mL溶液于100mL容量瓶中,加水稀释至刻度;准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中,用0.04000mol·L-1EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定至终点(滴定反应为Ni2++H2Y2-=NiY2-+2H+),平行滴定3次,平均消耗EDTA标准溶液31.25mL。计算NiSO4溶液的物质的量浓度
②生成NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O时所发生反应的离子方程式为
③若将NiSO4溶液加入到Na2CO3溶液中,会使沉淀中镍元素含量偏高,原因是
(3)NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O热分解。在氧气气氛中加热NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O,固体质量随温度变化的曲线如图所示。
①500-700K之间分解产生的气体为
②800K后剩余固体质量略有增加的原因是
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(0.4)
【推荐3】Ⅰ.高铁酸钾(K2FeO4) 是一种高效、无毒的强氧化剂,常温下为紫色固体,微溶于浓KOH溶液,能溶于水,且能与水反应放出氧气,并生成Fe(OH)3胶体。稳定性随pH的下降而减弱,酸性条件下易分解。
(1)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是___________
Ⅱ.K2FeO4的净水原理如图所示:
(2)下列说法错误的是___________
(3)写出K2FeO4与水反应的化学方程式___________ 。
Ⅲ.已知可用Cl2与Fe(NO3)3制备K2FeO4(含副产品KCl、KNO3),查阅资料得知高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示:
(4)①为获得尽可能纯净的高铁酸盐,pH应控制在___________ 。
②写出在此条件下,反应的离子方程式:___________ ;每生成39.6g K2FeO4,转移的电子数目为___________ ;
(5)已知溶液的酸碱性及离子浓度会对反应试剂的氧化性、还原性产生影响。
某实验小组研究不同反应试剂对K2FeO4产率的影响,对比实验如下:
注:上述实验中,溶液总体积、FeCl3和Fe(NO3)3的物质的量、Cl2的通入量均相同。
①由实验I、II的现象可知,Fe3+的还原性随溶液碱性的增强而___________ (填“增强”、“减弱”或“不变”);
②实验II中K2FeO4的产率比实验III低,试解释其可能的原因:___________ ;
③向实验II所得紫色溶液中继续通入Cl2,观察到溶液紫色变浅,试解释其可能的原因:___________ 。
(6)实验室测定含少量杂质的K2FeO4样品的纯度:称取0.1500g K2FeO4样品溶于碱性KI溶液中,调节pH至弱酸性使混合液充分反应。用0.1000 mol·L−1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液25.00 mL。滴定时,发生反应的离子方程式:FeO+ 4I−+ 8H+= Fe2+ + 2I2+ 4H2O;I2 + 2S2O= S4O+ 2I−。已知:M(K2FeO4) =198g·mol−1,试计算K2FeO4样品的纯度:___________ (写出计算过程)。
(1)下列有关铁及其化合物的性质与用途具有对应关系的是___________
A.铁粉具有还原性,可防止食物氧化变质 | B.高铁酸钾能溶于水,可作氧化剂 |
C.氢氧化铁胶体具有碱性,可用于净水 | D.纯铁无杂质,可用作建筑材料 |
Ⅱ.K2FeO4的净水原理如图所示:
(2)下列说法错误的是___________
A.K2FeO4中铁元素显+6价 |
B.过程①中K2FeO4被细菌还原 |
C.过程②中的Fe(OH)3胶体粒子带正电荷 |
D.过程③中聚沉是由于胶体发生了渗析 |
(3)写出K2FeO4与水反应的化学方程式
Ⅲ.已知可用Cl2与Fe(NO3)3制备K2FeO4(含副产品KCl、KNO3),查阅资料得知高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。25℃时,它们的物质的量分数随pH的变化如图所示:
(4)①为获得尽可能纯净的高铁酸盐,pH应控制在
②写出在此条件下,反应的离子方程式:
(5)已知溶液的酸碱性及离子浓度会对反应试剂的氧化性、还原性产生影响。
某实验小组研究不同反应试剂对K2FeO4产率的影响,对比实验如下:
实验编号 | 反应试剂 | 实验现象 |
Ⅰ | Cl2、FeCl3和少量KOH | 无明显现象 |
Ⅱ | Cl2、FeCl3和过量KOH | 得到紫色溶液,无紫色固体 |
Ⅲ | Cl2、Fe(NO3)3和过量KOH | 得到紫色溶液(颜色比Ⅱ深),有紫色固体 |
①由实验I、II的现象可知,Fe3+的还原性随溶液碱性的增强而
②实验II中K2FeO4的产率比实验III低,试解释其可能的原因:
③向实验II所得紫色溶液中继续通入Cl2,观察到溶液紫色变浅,试解释其可能的原因:
(6)实验室测定含少量杂质的K2FeO4样品的纯度:称取0.1500g K2FeO4样品溶于碱性KI溶液中,调节pH至弱酸性使混合液充分反应。用0.1000 mol·L−1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液25.00 mL。滴定时,发生反应的离子方程式:FeO+ 4I−+ 8H+= Fe2+ + 2I2+ 4H2O;I2 + 2S2O= S4O+ 2I−。已知:M(K2FeO4) =198g·mol−1,试计算K2FeO4样品的纯度:
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】铝氢化钠(NaAlH4)是有机合成的重要还原剂,其合成线路如下图所示。
(1)已知无水AlCl3在潮湿的空气中极易水解。某实验小组利用下图中部分装置制备无水AlCl3。
①实验室制备Cl2的反应中,MnO2的作用是________________________ 。
②该实验小组的实验装置,按气流方向连接各仪器接口,顺序为:_____________ →g→h。
③装置F中应盛装的试剂是______________ ,装置E的作用是________________
(2)利用铝氢化钠遇水反应生成的氢气的体积测定铝氢化钠样品纯度。
①其反应的化学方程式为______________________________________
②现设计如下四种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
从简约性、准确性考虑,最适宜的方案是_______ (填编号),铝氢化钠与水完全反应,冷却至室温的标志(保证测量数值的准确性)是______________________________ 。
(1)已知无水AlCl3在潮湿的空气中极易水解。某实验小组利用下图中部分装置制备无水AlCl3。
①实验室制备Cl2的反应中,MnO2的作用是
②该实验小组的实验装置,按气流方向连接各仪器接口,顺序为:
③装置F中应盛装的试剂是
(2)利用铝氢化钠遇水反应生成的氢气的体积测定铝氢化钠样品纯度。
①其反应的化学方程式为
②现设计如下四种装置测定铝氢化钠样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
从简约性、准确性考虑,最适宜的方案是
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【推荐2】无水二氯化锰常用于铝合金冶炼、有机氯化物触媒制备等。某研究小组用四水醋酸锰[]和乙酰氯()为原料制备无水氯化锰,按如图流程和装置进行实验(夹持仪器已省略):
已知:①无水二氯化锰极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯,沸点1190℃。乙酰氯是无色液体,沸点51℃,熔点-112℃,易水解。
②制备无水二氯化锰的主要反应:
回答下列问题:
(1)图1装置中仪器a的名称为__________ ,作用是____________________ ,该装置存在缺陷,改进方法为______________________________ 。
(2)步骤Ⅰ反应化学方程式为____________________ ;步骤Ⅰ设置室温下反应,而步骤Ⅱ设置在加热回流下反应,原因是______________________________ 。
(3)步骤Ⅳ:将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置上(图2),打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化,纯化完成后的操作排序:纯化完成→关闭加热器,待烧瓶冷却至室温→__________ →将产品转至干燥器中保存(填标号)。
a.打开安全瓶上旋塞
b.拔出圆底烧瓶的瓶塞
c.关闭抽气泵
装置中U型管内NaOH固体的作用是__________ (写一条即可)。
(4)可通过沉淀法测定产品纯度,甲同学通过滴入溶液测定生成的沉淀质量来计算纯度;乙同学通过滴入硝酸酸化的溶液测定生成的AgCl沉淀质量来计算纯度。方法更合理的是__________ (填“甲同学”或“乙同学”)。
已知:①无水二氯化锰极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯,沸点1190℃。乙酰氯是无色液体,沸点51℃,熔点-112℃,易水解。
②制备无水二氯化锰的主要反应:
回答下列问题:
(1)图1装置中仪器a的名称为
(2)步骤Ⅰ反应化学方程式为
(3)步骤Ⅳ:将装有粗产品的圆底烧瓶接到纯化装置上(图2),打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化,纯化完成后的操作排序:纯化完成→关闭加热器,待烧瓶冷却至室温→
a.打开安全瓶上旋塞
b.拔出圆底烧瓶的瓶塞
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装置中U型管内NaOH固体的作用是
(4)可通过沉淀法测定产品纯度,甲同学通过滴入溶液测定生成的沉淀质量来计算纯度;乙同学通过滴入硝酸酸化的溶液测定生成的AgCl沉淀质量来计算纯度。方法更合理的是
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解题方法
【推荐3】硫代硫酸钠可用作纸浆漂白时的脱氯剂,不溶于乙醇,在水中的溶解度如下表。
实验室制备采用如下步骤:
步骤Ⅰ.将工业硫化钠(主要成分,含少量、等)用热水溶解,加入试剂除杂,趁热过滤;
步骤Ⅱ.搭建如图所示装置(夹持仪器已省略),打开搅拌器,滴入硫酸进行反应。至反应结束,关闭分液漏斗活塞;
步骤Ⅲ.向仪器A,B中加入适量的NaOH溶液,充分反应后,拆解装置;
步骤Ⅳ.将仪器B中液体过滤,将滤液加热蒸发至液面出现晶膜,停止加热,经一系列操作,水洗,最后用95%乙醇洗涤2~3次,将固体放在40℃烘箱中干燥,制得。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ“除杂”时加入的试剂可以是___________ (填“”或“BaS”)。
(2)步骤Ⅱ装置连接好后,检验装置是否漏气的方法是___________ ;装置中仪器A的名称为___________ ,装置B中的总反应为,若反应分两步进行,第二步反应为,则第一步反应离子方程式为___________ 。
(3)步骤Ⅲ中加入的NaOH溶液的作用为___________ 。
(4)步骤Ⅳ中的“一系列操作”为___________ ;用95%乙醇洗涤2~3次的目的是___________ 。
(5)溶液常用作脱氯剂,写出与溶液反应的化学方程式:___________ 。
温度(℃) | 20 | 80 |
溶解度(g)/100g水 | 70.1 | 231 |
步骤Ⅰ.将工业硫化钠(主要成分,含少量、等)用热水溶解,加入试剂除杂,趁热过滤;
步骤Ⅱ.搭建如图所示装置(夹持仪器已省略),打开搅拌器,滴入硫酸进行反应。至反应结束,关闭分液漏斗活塞;
步骤Ⅲ.向仪器A,B中加入适量的NaOH溶液,充分反应后,拆解装置;
步骤Ⅳ.将仪器B中液体过滤,将滤液加热蒸发至液面出现晶膜,停止加热,经一系列操作,水洗,最后用95%乙醇洗涤2~3次,将固体放在40℃烘箱中干燥,制得。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ“除杂”时加入的试剂可以是
(2)步骤Ⅱ装置连接好后,检验装置是否漏气的方法是
(3)步骤Ⅲ中加入的NaOH溶液的作用为
(4)步骤Ⅳ中的“一系列操作”为
(5)溶液常用作脱氯剂,写出与溶液反应的化学方程式:
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(0.4)
解题方法
【推荐1】硫酸镁晶体(MgSO4·7H2O)是一种重要的化工原料,可用作制革、炸药、造纸、瓷器等。以菱镁矿(主要成分是碳酸镁,含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制取硫酸镁晶体的流程如下:
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
(1) “氧化”步骤中,加入H2O2溶液的目的是________ (用离子方程式表示)。“沉淀”步骤中,用氨水调节pH的范围是________ 。
(2) “过滤”所得滤液中含有的阳离子为Mg2+、________ 。
(3) “结晶”步骤中需蒸发浓缩滤液,使用的实验仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒、____________________ 。
(4) 测定硫酸镁晶体样品中MgSO4·7H2O的含量常采用下列实验方法:
Ⅰ. 称取待测硫酸镁晶体样品1.500 g加入过量的EDTA,配成100 mL pH在9~10之间的溶液A。
Ⅱ. 移取25.00 mL溶液A于锥形瓶中,用0.1000 mol·L-1 Zn2+标准溶液与过量的EDTA反应,消耗Zn2+标准溶液20.00 mL。
Ⅲ. 另移取25.00 mL溶液A于另一只锥形瓶中,调节pH为5~6,用0.100 0 mol·L-1 Zn2+标准溶液与之充分反应,消耗Zn2+标准溶液35.00 mL。
已知:①pH为9~10时,Mg2+、Zn2+均能与EDTA(H2Y2-)反应:Mg2++H2Y2-===MgH2Y Zn2++H2Y2-===ZnH2Y
②pH为5~6时,Zn2+除与EDTA反应,还能与MgH2Y反应:Zn2++MgH2Y===ZnH2Y+Mg2+
③样品中杂质不参与反应。
计算硫酸镁晶体样品中MgSO4·7H2O的质量分数________ 。(写出计算过程)。
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 | Mg2+ | Fe2+ | Fe3+ |
开始沉淀 | 9.1 | 7.6 | 1.9 |
完全沉淀 | 11.1 | 9.7 | 3.2 |
(1) “氧化”步骤中,加入H2O2溶液的目的是
(2) “过滤”所得滤液中含有的阳离子为Mg2+、
(3) “结晶”步骤中需蒸发浓缩滤液,使用的实验仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、玻璃棒、
(4) 测定硫酸镁晶体样品中MgSO4·7H2O的含量常采用下列实验方法:
Ⅰ. 称取待测硫酸镁晶体样品1.500 g加入过量的EDTA,配成100 mL pH在9~10之间的溶液A。
Ⅱ. 移取25.00 mL溶液A于锥形瓶中,用0.1000 mol·L-1 Zn2+标准溶液与过量的EDTA反应,消耗Zn2+标准溶液20.00 mL。
Ⅲ. 另移取25.00 mL溶液A于另一只锥形瓶中,调节pH为5~6,用0.100 0 mol·L-1 Zn2+标准溶液与之充分反应,消耗Zn2+标准溶液35.00 mL。
已知:①pH为9~10时,Mg2+、Zn2+均能与EDTA(H2Y2-)反应:Mg2++H2Y2-===MgH2Y Zn2++H2Y2-===ZnH2Y
②pH为5~6时,Zn2+除与EDTA反应,还能与MgH2Y反应:Zn2++MgH2Y===ZnH2Y+Mg2+
③样品中杂质不参与反应。
计算硫酸镁晶体样品中MgSO4·7H2O的质量分数
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐2】工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾 (K2Cr2O7),其工艺流程及相关物质溶解度曲线如下图所示。
(1)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是_____________________ 。
(2)通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是________________________________ 。
(3)固体A的主要成分为__________ (填化学式),用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液___________ (填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高产率又可使能耗降低。
(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.500 g 配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处5 min,然后加入100 mL蒸馏水、3 mL 淀粉指示剂,用0.1200 mol·L-l Na2S2O3标准溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①酸性溶液中KI 与K2Cr2O7反应的离子方程式为_____________________________ 。
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为__________ %( 保留2 位小数,设整个过程中其他杂质不参与反应)。
(1)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是
(2)通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是
(3)固体A的主要成分为
(4)测定产品中K2Cr2O7含量的方法如下:称取产品试样2.500 g 配成250 mL溶液,用移液管取出25.00 mL于碘量瓶中,加入10 mL 2 mol·L-l H2SO4溶液和足量KI溶液(铬的还原产物为Cr3+),放置于暗处5 min,然后加入100 mL蒸馏水、3 mL 淀粉指示剂,用0.1200 mol·L-l Na2S2O3标准溶液滴定(已知I2+ 2S2O32-=2I-+S4O62-)。
①酸性溶液中KI 与K2Cr2O7反应的离子方程式为
②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00 mL,则所得产品中重铬酸钾的纯度为
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】某实验课题小组的同学在实验室利用新制备的硫酸亚铁溶液制备硫酸亚铁铵(俗名为莫尔盐)[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O](相对分子质量为392),该晶体比一般亚铁盐稳定,易溶于水,不溶于乙醇。
(一)制备硫酸亚铁溶液(实验步骤如图所示)
(1)步骤①,加入稀硫酸的目的是_____ 。
(2)步骤②,加入还原铁屑后观察到的现象是___ 。实验前,常用碱溶液洗涤铁屑,其目的是__ 。
(二)制备莫尔盐(硫酸亚铁铵)
(3)在FeSO4溶液中加入稍过量的硫酸铵饱和溶液。从溶液中提取(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的具体操作是____ 、用乙醇洗涤、干燥。
(三)检验莫尔盐加热时的分解产物
莫尔盐受热分解,甲同学认为分解产物可能有以下几种情况:
a. Fe2O3、SO3、NH3、H2O b. FeO、NH3、SO3、H2O
c. FeO、SO2、NH3、H2O d. Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O
(4)经认真分析,推理即可确定猜想_______ (填序号)不成立。
(5)乙同学认为莫尔盐分解的产物中可能含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。为验证产物的存在,乙同学用下列装置进行实验:
①乙同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A→H→_____ →G 。
②证明分解产物中含有SO3的实验现象是_____ 。
(四)测定实验(二)所得晶体中(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的纯度
称取m g硫酸亚铁铵样品配制成500 mL溶液,取20.00 mL样品溶液进行实验,装置如图所示。
(6)若实验测得NH3的体积为V L(已折算为标准状况下),则该硫酸亚铁铵样品的纯度为____ (列出计算式即可)。
(一)制备硫酸亚铁溶液(实验步骤如图所示)
(1)步骤①,加入稀硫酸的目的是
(2)步骤②,加入还原铁屑后观察到的现象是
(二)制备莫尔盐(硫酸亚铁铵)
(3)在FeSO4溶液中加入稍过量的硫酸铵饱和溶液。从溶液中提取(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的具体操作是
(三)检验莫尔盐加热时的分解产物
莫尔盐受热分解,甲同学认为分解产物可能有以下几种情况:
a. Fe2O3、SO3、NH3、H2O b. FeO、NH3、SO3、H2O
c. FeO、SO2、NH3、H2O d. Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O
(4)经认真分析,推理即可确定猜想
(5)乙同学认为莫尔盐分解的产物中可能含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。为验证产物的存在,乙同学用下列装置进行实验:
①乙同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A→H→
②证明分解产物中含有SO3的实验现象是
(四)测定实验(二)所得晶体中(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O的纯度
称取m g硫酸亚铁铵样品配制成500 mL溶液,取20.00 mL样品溶液进行实验,装置如图所示。
(6)若实验测得NH3的体积为V L(已折算为标准状况下),则该硫酸亚铁铵样品的纯度为
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