吊白块(NaHSO3·HCHO·2H2O,M=154.0g/mol)在工业中有广泛应用;吊白块在酸性环境下、100℃即发生分解释放出HCHO。实验室制备吊白块的方案如下:
【NaHSO3的制备】
如图,在广口瓶中加入一定量Na2SO3和水,振荡溶解,缓慢通入SO2,至广口瓶中溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。
(1)装置I中产生气体的化学反应方程式为_______ ;Ⅱ中多孔球泡的作用是_________ 。
(2)实验室检测NaHSO3晶体在空气中是否发生氧化变质的实验方案是___________ 。
【吊白块的制备】
如图,向仪器A中加入上述NaHSO3溶液、稍过量的锌粉和一定量甲醛,在80~90℃下,反应约3h,冷却过滤。
(3)用恒压漏斗代替普通滴液漏斗滴加甲醛的优点是___________ 。
(4)将仪器A中的反应温度恒定在80~90℃的目的是___________ 。
【吊白块纯度的测定】
将0.5000g吊白块样品置于蒸馏烧瓶中,加入10%磷酸10mL,立即通入100℃水蒸气;吊白块分解并释放出甲醛,用含36.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4吸收甲醛(不考虑SO2影响,4+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O),再用0.1000mol·L-1的草酸标准溶液滴定酸性KMnO4,再重复实验2次,平均消耗草酸溶液的体积为30.00mL。
(5)滴定终点的判断是___________ ;吊白块样品的纯度为___________ %(保留四位有效数字);若KMnO4标准溶液久置释放出O2而变质,会导致测量结果___________ (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【NaHSO3的制备】
如图,在广口瓶中加入一定量Na2SO3和水,振荡溶解,缓慢通入SO2,至广口瓶中溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液。
(1)装置I中产生气体的化学反应方程式为
(2)实验室检测NaHSO3晶体在空气中是否发生氧化变质的实验方案是
【吊白块的制备】
如图,向仪器A中加入上述NaHSO3溶液、稍过量的锌粉和一定量甲醛,在80~90℃下,反应约3h,冷却过滤。
(3)用恒压漏斗代替普通滴液漏斗滴加甲醛的优点是
(4)将仪器A中的反应温度恒定在80~90℃的目的是
【吊白块纯度的测定】
将0.5000g吊白块样品置于蒸馏烧瓶中,加入10%磷酸10mL,立即通入100℃水蒸气;吊白块分解并释放出甲醛,用含36.00mL0.1000mol·L-1酸性KMnO4吸收甲醛(不考虑SO2影响,4+5HCHO+12H+=4Mn2++5CO2↑+11H2O),再用0.1000mol·L-1的草酸标准溶液滴定酸性KMnO4,再重复实验2次,平均消耗草酸溶液的体积为30.00mL。
(5)滴定终点的判断是
更新时间:2023-11-24 15:28:39
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐1】在实验室可用Cl2和NH4Cl溶液反应制取NCl3,所用仪器如图所示(忽略部分夹持装置):已知:1.NCl3是一种黄色油状液体,可用于漂白和杀菌。熔点为-40℃,沸点为70℃,95℃以上易爆炸。2.在弱酸性溶液中稳定,在热水中易水解,遇碱则迅速反应。
回答下列问题:
(1)盛装NH4Cl的仪器名称为___________ ;药品X可为___________ ;根据气流方向,各仪器的连接顺序为___________ (用各接口字母表示,各接口所需橡胶塞已省略)。
(2)待反应至油状液体不再增加,用止水夹夹住ab间的橡胶管,控制水浴加热的温度范围为___________ ,将产品NCl3蒸出。
(3) NCl3含量测定:NCl3可将HCl氧化为Cl2其化学反应方程式为___________ 。
(4)利用间接碘量法测定氯气的量即可测定NCl3的纯度。实验步骤如下:
ⅰ.准确称量C中的产物0.5g置于三颈烧瓶中,加入10mL足量浓盐酸,使用磁力搅拌器搅拌,并鼓入氮气;
ⅱ.将混合气通入200mL0.1 mol∙L-1KI溶液中,待试管中无色液体变成黄色且颜色不再变化,关闭氮气(溶液体积变化忽略不计);
ⅲ.量取20.00mL吸收液,加入淀粉指示剂,用0.1 mol∙L-1 Na2S2O3标准液进行滴定,滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液18.00mL。(已知:反应原理为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
①确定滴定终点的现象为___________ 。
②NCl3的质量为___________ g。(精确到小数点后四位)。
回答下列问题:
(1)盛装NH4Cl的仪器名称为
(2)待反应至油状液体不再增加,用止水夹夹住ab间的橡胶管,控制水浴加热的温度范围为
(3) NCl3含量测定:NCl3可将HCl氧化为Cl2其化学反应方程式为
(4)利用间接碘量法测定氯气的量即可测定NCl3的纯度。实验步骤如下:
ⅰ.准确称量C中的产物0.5g置于三颈烧瓶中,加入10mL足量浓盐酸,使用磁力搅拌器搅拌,并鼓入氮气;
ⅱ.将混合气通入200mL0.1 mol∙L-1KI溶液中,待试管中无色液体变成黄色且颜色不再变化,关闭氮气(溶液体积变化忽略不计);
ⅲ.量取20.00mL吸收液,加入淀粉指示剂,用0.1 mol∙L-1 Na2S2O3标准液进行滴定,滴定至终点时消耗Na2S2O3溶液18.00mL。(已知:反应原理为I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6)
①确定滴定终点的现象为
②NCl3的质量为
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【推荐2】硫酸氧钒(VOSO4)对高血糖、高血脂有治疗作用,也是钒电池不可或缺的电解质。制备的实验流程如下:
①向仪器a中加入,打开仪器b滴入一定量的浓硫酸,在85℃搅拌下充分反应,得到橙红色的溶液;
②冷却后,向所得溶液中加入草酸(H2C2O4)充分搅拌,得到溶液(蓝黑色);
③溶液经结晶、过滤得到纯蓝色的晶体,晶体脱水、干燥,得到产品。
实验装置如图所示(夹持、加热装置及磁力搅拌器已省略)。回答下列问题:
(1)仪器c的名称是___________ ,用仪器b滴加浓硫酸时,___________ (填“需要”或“不需要”)打开上端的玻璃塞。
(2)反应中最适宜的加热方式为___________ ,在a中反应生成___________ (“是”或“不是”)氧化还原反应。
(3)纯度测定:准确称取产品m g,配成100mL溶液,用的酸性溶液滴定(滴定反应的产物中,V元素为+5价,Mn元素为+2价),滴定终点时,消耗酸性溶液的体积为V mL,的摩尔质量为,则该产品的纯度为___________ %。
(4)性质探究:查阅资料后,有同学对的热分解提出了两种猜想:
猜想ⅰ.;
猜想ⅱ.
欲采用如下装置探究:
选择必要的仪器装置,按气流从左到右的流向,探究分解产物的导管接口顺序为a→___________ ;若气体流经的装置均有气泡产生,则上述所选必要装置中可观察的现象为___________ ,证明猜想ⅱ正确。
①向仪器a中加入,打开仪器b滴入一定量的浓硫酸,在85℃搅拌下充分反应,得到橙红色的溶液;
②冷却后,向所得溶液中加入草酸(H2C2O4)充分搅拌,得到溶液(蓝黑色);
③溶液经结晶、过滤得到纯蓝色的晶体,晶体脱水、干燥,得到产品。
实验装置如图所示(夹持、加热装置及磁力搅拌器已省略)。回答下列问题:
(1)仪器c的名称是
(2)反应中最适宜的加热方式为
(3)纯度测定:准确称取产品m g,配成100mL溶液,用的酸性溶液滴定(滴定反应的产物中,V元素为+5价,Mn元素为+2价),滴定终点时,消耗酸性溶液的体积为V mL,的摩尔质量为,则该产品的纯度为
(4)性质探究:查阅资料后,有同学对的热分解提出了两种猜想:
猜想ⅰ.;
猜想ⅱ.
欲采用如下装置探究:
选择必要的仪器装置,按气流从左到右的流向,探究分解产物的导管接口顺序为a→
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(0.65)
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【推荐3】过一硫酸氢钾复合盐(KHSO4·2KHSO5·K2SO4)常用作漂白剂和消毒剂,其制备流程如图:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为:H2O2+H2SO4⇌H2SO5+H2O,△H<0;则反应Ⅱ中K2CO3与H2SO5反应生成KHSO5的化学方程式为___ 。
(2)生产原料的理论比值[n(H2O2):n(H2SO4)]为0.4:1,但实际生产最佳投料比为0.6:1,其原因是___ 。
(3)准确称取3.350g复合盐样品配制成250mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸和足量的KI溶液,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量淀粉溶液,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。计算复合盐中有效成分KHSO5的质量分数。(写出计算过程)(已知:HSO5-+I-+H+→SO42-+I2+H2O,I2+S2O32-→I-+S4O62--未配平)___ 。
(1)反应Ⅰ的化学方程式为:H2O2+H2SO4⇌H2SO5+H2O,△H<0;则反应Ⅱ中K2CO3与H2SO5反应生成KHSO5的化学方程式为
(2)生产原料的理论比值[n(H2O2):n(H2SO4)]为0.4:1,但实际生产最佳投料比为0.6:1,其原因是
(3)准确称取3.350g复合盐样品配制成250mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸和足量的KI溶液,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量淀粉溶液,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。计算复合盐中有效成分KHSO5的质量分数。(写出计算过程)(已知:HSO5-+I-+H+→SO42-+I2+H2O,I2+S2O32-→I-+S4O62--未配平)
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【推荐1】化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑,氯的许多化合物广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用图装置(部分装置省略)制备和NaClO。
回答下列问题:
(1)A中盛放浓盐酸的仪器名称为___________ ,A中反应的化学方程式为___________ 。
(2)B装置的作用是___________ 。C中发生反应的离子方程式为___________ ,D中使用冰水冷却的目的是___________ 。
(3)E中棉花团应蘸取的溶液是___________ (填化学式),其作用是___________ 。
(4)也可用于消毒,则0.1mol的有效氯含量为___________ g。(“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力。)
回答下列问题:
(1)A中盛放浓盐酸的仪器名称为
(2)B装置的作用是
(3)E中棉花团应蘸取的溶液是
(4)也可用于消毒,则0.1mol的有效氯含量为
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(0.65)
【推荐2】亚氯酸钠( NaClO2)是一种高效氧化剂和漂白剂,主要用于棉纺、纸张漂白、食品消毒、水处理等。已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO23H2O,高于38 ℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。纯ClO2易分解爆炸。一种制备亚氯酸钠粗产品的工艺流程如下:
(1)ClO2发生器中的离子方程式为________ ,发生器中鼓人空气的作用可能是__________ (选填序号)。
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性
b.稀释ClO2以防止爆炸
c.将NaClO3还原为ClO2
(2)吸收塔内反应的化学方程式为________ ,吸收塔的温度不能超过20℃,其原因是_____________ 。
(3)从“母液”中可回收的主要物质是__________________ 。
(4)从吸收塔中可获得NaClO2溶液,从NaClO2溶液到粗产品(NaClO2)经过的操作步骤依次为:①减压,55℃蒸发结晶;②______ ;③_______ ;④低于60℃干燥,得到成品。
(5)为测定粗品中NaClO2的质量分数,做如下实验:
准确称取所得亚氯酸钠样品10.00 g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(ClO2-+ 4I-+ 4H+= 2H2O+ 2I2+ Cl-)。将所得混合液配成250mL待测溶液,取25.00 mL待测液,用2.000 mol.L-lNa2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-),测得消耗Na2SO3溶液平均值为16.40mL。该样品中NaClO2的质量分数为______________ 。
(1)ClO2发生器中的离子方程式为
a.将SO2氧化成SO3,增强酸性
b.稀释ClO2以防止爆炸
c.将NaClO3还原为ClO2
(2)吸收塔内反应的化学方程式为
(3)从“母液”中可回收的主要物质是
(4)从吸收塔中可获得NaClO2溶液,从NaClO2溶液到粗产品(NaClO2)经过的操作步骤依次为:①减压,55℃蒸发结晶;②
(5)为测定粗品中NaClO2的质量分数,做如下实验:
准确称取所得亚氯酸钠样品10.00 g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(ClO2-+ 4I-+ 4H+= 2H2O+ 2I2+ Cl-)。将所得混合液配成250mL待测溶液,取25.00 mL待测液,用2.000 mol.L-lNa2S2O3标准液滴定(I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-),测得消耗Na2SO3溶液平均值为16.40mL。该样品中NaClO2的质量分数为
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解题方法
【推荐3】氧化还原反应是一类重要的化学反应。
(1)某同学设计如下实验研究H2O2的性质,能证明H2O2有还原性的实验是__ (填1或2)。
(2)写出实验2中发生反应的离子方程式___ 。
(3)某届奥运会期间,由于工作人员将84消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种原因可能是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长,则该反应说明氧化性:NaClO___ H2O2(填“>”或“<”),若反应生成11.2L(标况下)O2时,转移电子的数目为___ 。
Ⅱ.聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如图:
(4)请写出上述流程中“酸浸”时Fe3O4与硫酸反应的离子方程式__ 。
(5)上述流程中“酸浸”时,通入O2的目的是__ 。
(6)“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;再用酸性K2Cr2O7标准溶液测定Fe2+的量(Cr2O被还原为Cr3+),则SnCl2、Fe2+和Cr3+三者中还原性最强的是__ 。
(7)全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料,加入亚硫酸氢钠制取,相关反应如下,配平此化学方程式___ 。
______NaIO3+______NaHSO3+______NaHSO4=_______Na2SO4+_______I2+______H2O
(1)某同学设计如下实验研究H2O2的性质,能证明H2O2有还原性的实验是
实验 | 操作 | 实验现象 |
1 | 向5%H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液 | 溶液紫色褪去;有大量气泡产生 |
2 | 向5%H2O2溶液先加稀硫酸酸化,再滴加淀粉碘化钾溶液 | 溶液变蓝 |
(2)写出实验2中发生反应的离子方程式
(3)某届奥运会期间,由于工作人员将84消毒液与双氧水两种消毒剂混用,导致游泳池藻类快速生长,池水变绿。一种原因可能是NaClO与H2O2反应产生O2促进藻类快速生长,则该反应说明氧化性:NaClO
Ⅱ.聚硅酸铁是目前无机高分子絮凝剂研究的热点,一种用钢管厂的废铁渣(主要成分Fe3O4含少量碳及二氧化硅)为原料制备的流程如图:
(4)请写出上述流程中“酸浸”时Fe3O4与硫酸反应的离子方程式
(5)上述流程中“酸浸”时,通入O2的目的是
(6)“Fe3+浓度检测”是先用SnCl2将Fe3+还原为Fe2+;再用酸性K2Cr2O7标准溶液测定Fe2+的量(Cr2O被还原为Cr3+),则SnCl2、Fe2+和Cr3+三者中还原性最强的是
(7)全球一半左右的碘是以智利硝石提取硝酸钠后的母液为原料,加入亚硫酸氢钠制取,相关反应如下,配平此化学方程式
______NaIO3+______NaHSO3+______NaHSO4=_______Na2SO4+_______I2+______H2O
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【推荐1】草酸是一种二元弱酸,可用作还原剂、沉淀剂等。某校课外小组的同学设计利用C2H2气体制取H2C2O4·2H2O。回答下列问题:
(1)甲组的同学以电石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2杂质等)为原料,并用下图1装置制取C2H2。
①装置A中用饱和食盐水代替水的目的是_____________ 。
②装置B中,NaClO将H2S、PH3 氧化为硫酸及磷酸,本身被还原为NaCl,其中PH3被氧化的离子方程式为______ 。该过程中,可能产生新的杂质气体Cl2,其原因是:______ (用离子方程式回答)。
(2)乙组的同学根据文献资料,用Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O4·2H2O。制备装置如上图2所示:
①装置D中多孔球泡的作用是__________ 。
②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为____________ 。
③从装置D中得到产品,还需经过___________ (填操作名称)、过滤、洗涤及干燥。
(3)丙组设计了测定乙组产品中H2C2O4·2H2O的质量分数实验。他们的实验步骤如下:准确称取m g产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用c mol·L-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液V mL。
①滴定终点的现象是_____________ 。
②滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快,分析可能的原因是____________ 。
③产品中H2C2O4·2H2O的质量分数为_________ (列出含 m、c、V 的表达式)。
(1)甲组的同学以电石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2杂质等)为原料,并用下图1装置制取C2H2。
①装置A中用饱和食盐水代替水的目的是
②装置B中,NaClO将H2S、PH3 氧化为硫酸及磷酸,本身被还原为NaCl,其中PH3被氧化的离子方程式为
(2)乙组的同学根据文献资料,用Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O4·2H2O。制备装置如上图2所示:
①装置D中多孔球泡的作用是
②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为
③从装置D中得到产品,还需经过
(3)丙组设计了测定乙组产品中H2C2O4·2H2O的质量分数实验。他们的实验步骤如下:准确称取m g产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用c mol·L-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液V mL。
①滴定终点的现象是
②滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快,分析可能的原因是
③产品中H2C2O4·2H2O的质量分数为
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【推荐2】、、是三种处在不同短周期元素,原子序数依次减小,三种元素可组成化合物AxByCz,已知:
(1)、、均为正整数且;
(2)该化合物与过量水反应生成气体,同时生成的白色沉淀,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液;
(3)同温同压下由、组成的气体完全燃烧时,需要,燃烧产物是和。由此可知:三种元素分别是__________ __________ __________ 。气体的电子式为____________________ ,AxByCz的分子式__________ 。
(1)、、均为正整数且;
(2)该化合物与过量水反应生成气体,同时生成的白色沉淀,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液;
(3)同温同压下由、组成的气体完全燃烧时,需要,燃烧产物是和。由此可知:三种元素分别是
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解题方法
【推荐3】从砷化镓废料(主要成分为GaAs,含Fe2O3、SiO2和CaCO3等杂质)中回收镓和砷的工艺流程如图所示:
已知:镓(Ga)既能溶于酸也能溶于碱,与NaOH溶液反应生成NaGaO2和H2。
回答下列问题:
(1)“碱浸”的温度控制在70℃左右,温度不能过高的原因是___________ ;“滤渣Ⅱ”的成分为___________ (填化学式)。
(2)向浸出液中加入H2SO4进行“中和”,调节pH使镓和硅共沉淀,不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知,“中和”的pH应调节至___________ 范围内,沉淀的效果最好。
(3)“旋流电解”时用惰性电极,则所得“尾液”的溶质主要是___________ (填化学式),可进行循环利用,提高经济效益。
(4)若用240kg含镓3%的砷化镓废料回收镓,得到纯度为99%的镓7.10kg,则镓的回收率为___________ %。(结果保留一位小数)
已知:镓(Ga)既能溶于酸也能溶于碱,与NaOH溶液反应生成NaGaO2和H2。
回答下列问题:
(1)“碱浸”的温度控制在70℃左右,温度不能过高的原因是
(2)向浸出液中加入H2SO4进行“中和”,调节pH使镓和硅共沉淀,不同pH时沉淀率如下表所示。根据表中数据可知,“中和”的pH应调节至
镓沉淀率/% | 硅沉淀率/% | 砷沉淀率/% | |
4.0 | 75.0 | 89.2 | 0.02 |
5.0 | 98.5 | 98.6 | 0.01 |
6.0 | 98.9 | 99.2 | 0.02 |
7.0 | 95.3 | 99.5 | 0.06 |
8.0 | 86.1 | 86.3 | 0.11 |
9.0 | 57.4 | 65.1 | 0.13 |
(3)“旋流电解”时用惰性电极,则所得“尾液”的溶质主要是
(4)若用240kg含镓3%的砷化镓废料回收镓,得到纯度为99%的镓7.10kg,则镓的回收率为
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