亚硝酸钠(NaNO2)用途很广泛:可制药;作食品防腐剂、显色剂;作印染工业的媒染剂、漂白剂、缓蚀剂等。某兴趣小组欲制备亚硝酸钠并进行实验探究,查阅资料可知:
①Na2O2+2NO=2NaNO2;②Na2O2+2NO2=2NaNO3;③NO可被酸性KMnO4氧化成。
【制备NaNO2】装置如图:
(1)Na2O2是___________ (填“共价化合物”或“离子化合物”)。
(2)U形管C中的试剂可以是___________ 。
(3)试管E中反应的离子方程式为___________ 。
(4)以上装置有设计缺陷,会使产品中杂质增多。改进方法是___________ 。
【测定某NaNO2样品纯度】
(5)①称量0.5000 g某NaNO2样品(假设杂质不反应),溶于水配成500 mL溶液。
②取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入足量KI酸性溶液,滴入2~3滴淀粉溶液。
③取一支______ (填“酸”或“碱”)式滴定管用蒸馏水洗净后,用0.0100 mol/L Na2S2O3溶液润洗,装液,排出下端尖嘴内的气泡,调整液面,记下读数。
④进行滴定,记录读数。重复实验后,平均消耗Na2S2O3溶液的体积为30.00 mL。(已知:2+2I-+4H+=2NO+I2+2H2O;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6)。
(6)样品中NaNO2的质量分数为___________ 。
(7)下列情况可能会使测得的NaNO2纯度偏低的是___________(填标号)。
①Na2O2+2NO=2NaNO2;②Na2O2+2NO2=2NaNO3;③NO可被酸性KMnO4氧化成。
【制备NaNO2】装置如图:
(1)Na2O2是
(2)U形管C中的试剂可以是
(3)试管E中反应的离子方程式为
(4)以上装置有设计缺陷,会使产品中杂质增多。改进方法是
【测定某NaNO2样品纯度】
(5)①称量0.5000 g某NaNO2样品(假设杂质不反应),溶于水配成500 mL溶液。
②取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加入足量KI酸性溶液,滴入2~3滴淀粉溶液。
③取一支
④进行滴定,记录读数。重复实验后,平均消耗Na2S2O3溶液的体积为30.00 mL。(已知:2+2I-+4H+=2NO+I2+2H2O;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6)。
(6)样品中NaNO2的质量分数为
(7)下列情况可能会使测得的NaNO2纯度偏低的是___________(填标号)。
A.操作②中使用的锥形瓶未干燥 |
B.操作③中未排尽下端尖嘴内的气泡 |
C.操作④当滴入半滴Na2S2O3溶液,溶液由蓝色变为无色时,立即停止滴定 |
D.整个滴定操作过慢,用时过长 |
更新时间:2023-12-06 21:11:14
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】温和型供氧剂CaO2是白色固体,微溶于水,不溶于有机溶剂,可与水缓慢反应,易与酸反应。某实验小组按如下流程和装置制取CaO2;
第①步的装置如图所示(夹持装置省略)。
请回答:
(1)盛装H2O2溶液的恒压分液漏斗的支管的作用是___________ 。
(2)准确测定此双氧水中H2O2的含量:可用稀硫酸酸化的高锰酸钾标准液滴定,其反应的离子方程式为___________ 。
(3)取天然水的水样,分成等体积的甲、乙两份,甲经煮沸后密封冷却,乙无操作。向两份水样中加入等质量的CaO2(不足量),经分析发现,甲水样中O2的浓度较低。原因之一是煮沸除去了甲水样中的溶解的O2,其它可能原因是___________ 。(写一个即可)。
(4)取0.3000g产品于烧杯,加过量盐酸并煮沸,冷却后加过量Na2C2O4溶液,生成CaC2O4沉淀,过滤、洗涤后将沉淀转入锥形瓶中,加足量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点,重复2~3次,平均消耗标准溶液24.00mL。
已知:
①滴定操作可分解为如下几步,按实验操作先后顺序排序___________ 。(选填序号)。
A.用标准溶液润洗滴定管2~3次
B.固定盛有标准溶液的滴定管,转动旋塞使尖嘴处充满溶液
C.用标准溶液滴定至终点,读数
D.取标准溶液注入滴定管至“0”刻度线以上2~3cm处
E.调节液面至0刻度线以下,读数
②样品中CaO2的纯度是___________ 。
③若操作不当,造成结果偏高的可能原因有___________ (选填序号)。
A.烘干时温度过高,少量CaO2分解为CaO
B.转移CaC2O4沉淀时,有固体残留在滤纸上
C.洗涤CaC2O4沉淀时,未洗涤干净
D.滴定终点读数时,俯视读数
第①步的装置如图所示(夹持装置省略)。
请回答:
(1)盛装H2O2溶液的恒压分液漏斗的支管的作用是
(2)准确测定此双氧水中H2O2的含量:可用稀硫酸酸化的高锰酸钾标准液滴定,其反应的离子方程式为
(3)取天然水的水样,分成等体积的甲、乙两份,甲经煮沸后密封冷却,乙无操作。向两份水样中加入等质量的CaO2(不足量),经分析发现,甲水样中O2的浓度较低。原因之一是煮沸除去了甲水样中的溶解的O2,其它可能原因是
(4)取0.3000g产品于烧杯,加过量盐酸并煮沸,冷却后加过量Na2C2O4溶液,生成CaC2O4沉淀,过滤、洗涤后将沉淀转入锥形瓶中,加足量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点,重复2~3次,平均消耗标准溶液24.00mL。
已知:
①滴定操作可分解为如下几步,按实验操作先后顺序排序
A.用标准溶液润洗滴定管2~3次
B.固定盛有标准溶液的滴定管,转动旋塞使尖嘴处充满溶液
C.用标准溶液滴定至终点,读数
D.取标准溶液注入滴定管至“0”刻度线以上2~3cm处
E.调节液面至0刻度线以下,读数
②样品中CaO2的纯度是
③若操作不当,造成结果偏高的可能原因有
A.烘干时温度过高,少量CaO2分解为CaO
B.转移CaC2O4沉淀时,有固体残留在滤纸上
C.洗涤CaC2O4沉淀时,未洗涤干净
D.滴定终点读数时,俯视读数
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【推荐2】某小组探究不同阴离子与Ag+的结合倾向并分析相关转化。
资料:
i.和均为白色,难溶于水。
ii.与、能生成、
iii.与结合倾向。
(1)探究、与的结合倾向
①写出生成黄色沉淀的离子方程式:___________ ,由实验I推测:与结合倾向:___________ (填“>”或“<”)。
②取两等份AgBr浊液,分别滴加等浓度、等体积的和溶液,前者无明显现象,后者浊液变澄清,澄清溶液中+1价银的存在形式为___________ (填化学式)。推测:与结合倾向:。
查阅资料证实了上述推测。
(2)的转化
①写出实验Ⅲ中白色沉淀消失的离子方程式___________ 。
②查阅资料:实验Ⅳ中黑色沉淀是,中S元素的化合价分别为-2和+6.写出实验Ⅳ中白色沉淀变为黑色的化学方程式并分析原因___________ 。
③溶液可用作定影液。向溶液溶解AgBr之后的废定影液中,加入___________ (填试剂和操作),可使定影液再生。
(3)的转化
分析试管1出现银镜的原因___________ 。
(4)资料显示:S原子与结合比O原子更稳定。与结构相似,但与结合倾向:,试从微粒空间结构角度解释原因___________ 。
资料:
i.和均为白色,难溶于水。
ii.与、能生成、
iii.与结合倾向。
(1)探究、与的结合倾向
实验 | 滴管 | 试管 | 现象 | |
I | 10滴0.1mol/L溶液 | 等浓度的NaI和溶液 | 黄色沉淀 | |
Ⅱ | 等浓度的NaI和溶液 | 黄色沉淀 |
②取两等份AgBr浊液,分别滴加等浓度、等体积的和溶液,前者无明显现象,后者浊液变澄清,澄清溶液中+1价银的存在形式为
查阅资料证实了上述推测。
(2)的转化
实验 | 滴管 | 试管 | 现象 | |
Ⅲ | 0.1mol/L溶液 | 0.1mol/L溶液 | 白色沉淀,振荡后消失 | |
Ⅳ | 0.1mol/L溶液 | 0.1mol/L溶液 | 白色沉淀,逐渐变为灰色,最终为黑色沉淀 |
②查阅资料:实验Ⅳ中黑色沉淀是,中S元素的化合价分别为-2和+6.写出实验Ⅳ中白色沉淀变为黑色的化学方程式并分析原因
③溶液可用作定影液。向溶液溶解AgBr之后的废定影液中,加入
(3)的转化
分析试管1出现银镜的原因
(4)资料显示:S原子与结合比O原子更稳定。与结构相似,但与结合倾向:,试从微粒空间结构角度解释原因
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
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解题方法
【推荐3】磷酸二氢钾()广泛用于工农业生产中,以磷灰石为原料生产磷酸二氢钾的工业流程为:
I.制备磷酸
方法1——热法(如图)
方法2——湿法(如图)
已知:①磷灰石的主要成分是,还含有铝、铁、镁、硅等元素。
②白磷()常温下为固体,易升华。
③除了钾、钠、铵外的磷酸盐、磷酸一氢盐往往难溶于水;磷酸二氢盐绝大多数都易溶于水。
(1)热法和湿法都需要先将磷灰石粉碎,目的是___________ 。
(2)“高温还原”是在石英砂(主要成分)存在下,用焦炭将还原,反应过程中同时有CO和两种钙盐生成,主要反应的化学方程式为___________ 。
(3)“酸浸”时,用两酸(硫酸和磷酸)分步浸取比只用硫酸浸取率更高,先加入的酸为___________ 。酸浸时会产生一种能腐蚀玻璃的物质,这种物质的分子式为___________ 。
(4)“脱硫”时,用除去粗磷酸中少量的,其离子方程式为___________ 。
(5)与湿法相比,热法制备磷酸的缺点是___________ 。(列一条)
II.制备磷酸二氢钾
向原料液(含等物质的量KCl与的水溶液)加入正三丁胺(难溶于水的无色液体、弱碱),保持30℃一个小时,抽滤,滤饼经洗涤、干燥得磷酸二氢钾,滤液中加入氨水再生有机相,并生成副产物。
(6)正三丁胺在制备过程中的作用为___________ 。
(7)副产物的化学式为___________ 。
(8)若制备磷酸过程中磷元素损失a%,制备磷酸二氢钾时原料的转化率为b%,则1吨含“”(类似于盐可写成氧化物的形式)28.4%的磷灰石可生产磷酸二氢钾___________ g。
I.制备磷酸
方法1——热法(如图)
方法2——湿法(如图)
已知:①磷灰石的主要成分是,还含有铝、铁、镁、硅等元素。
②白磷()常温下为固体,易升华。
③除了钾、钠、铵外的磷酸盐、磷酸一氢盐往往难溶于水;磷酸二氢盐绝大多数都易溶于水。
(1)热法和湿法都需要先将磷灰石粉碎,目的是
(2)“高温还原”是在石英砂(主要成分)存在下,用焦炭将还原,反应过程中同时有CO和两种钙盐生成,主要反应的化学方程式为
(3)“酸浸”时,用两酸(硫酸和磷酸)分步浸取比只用硫酸浸取率更高,先加入的酸为
(4)“脱硫”时,用除去粗磷酸中少量的,其离子方程式为
(5)与湿法相比,热法制备磷酸的缺点是
II.制备磷酸二氢钾
向原料液(含等物质的量KCl与的水溶液)加入正三丁胺(难溶于水的无色液体、弱碱),保持30℃一个小时,抽滤,滤饼经洗涤、干燥得磷酸二氢钾,滤液中加入氨水再生有机相,并生成副产物。
(6)正三丁胺在制备过程中的作用为
(7)副产物的化学式为
(8)若制备磷酸过程中磷元素损失a%,制备磷酸二氢钾时原料的转化率为b%,则1吨含“”(类似于盐可写成氧化物的形式)28.4%的磷灰石可生产磷酸二氢钾
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解答题-工业流程题
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(0.4)
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解题方法
【推荐1】三氯化六氨合钴(Ⅲ)是科研和化工上一种常用的化学试剂,在工业上用途广泛。实验室制备三氯化六氨合钴(Ⅲ)配合物的反应方程式为。制备的实验步骤如图所示:已知:①不易被氧化,具有较强还原性,;
②在不同温度下水中的溶解度曲线如图所示;③在强碱热溶液中可以生成。
回答下列问题:
(1)1mol中含有的共价键数目为_____ 。该实验中用到的浓氨水也可用代替,实验室制备的化学方程式是_____ 。
(2)制备过程中的作用:①作反应物;②防止生成_____ (填化学式)。
(3)步骤④中要冷却至10℃,再缓慢地边搅拌边加入溶液,这样操作的目的是_____ 。
(4)步骤⑦中操作A的名称为_____ 。
(5)步骤⑨晶体依次用稀盐酸、乙醇洗涤,用稀盐酸洗涤的原因是_____ 。
(6)测定产品中的含量:
①蒸氨:三颈烧瓶中依次加入xg样品和过量浓NaOH溶液,并加热,蒸出的通入盛有mLmol/L溶液的锥形瓶中。
②滴定:滴定时选用甲基橙为指示剂,用mol/LNaOH溶液滴定剩余的,消耗mLNaOH溶液。的质量分数为_____ 。若用NaOH溶液滴定结束时俯视读数,测得的含量_____ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②在不同温度下水中的溶解度曲线如图所示;③在强碱热溶液中可以生成。
回答下列问题:
(1)1mol中含有的共价键数目为
(2)制备过程中的作用:①作反应物;②防止生成
(3)步骤④中要冷却至10℃,再缓慢地边搅拌边加入溶液,这样操作的目的是
(4)步骤⑦中操作A的名称为
(5)步骤⑨晶体依次用稀盐酸、乙醇洗涤,用稀盐酸洗涤的原因是
(6)测定产品中的含量:
①蒸氨:三颈烧瓶中依次加入xg样品和过量浓NaOH溶液,并加热,蒸出的通入盛有mLmol/L溶液的锥形瓶中。
②滴定:滴定时选用甲基橙为指示剂,用mol/LNaOH溶液滴定剩余的,消耗mLNaOH溶液。的质量分数为
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解答题-实验探究题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】验证反应Fe2++Ag+⇌Ag+Fe3+可逆并测定其K。
实验I:将0.01mol/LAg2SO4溶液与0.04mo/LFeSO4溶液(pH=1)等体积混合,得到灰黑色的沉淀和黄色的溶液。
实验II:将少量Ag粉与0.01mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)混合,Ag粉完全溶解。
(1)①向实验I所得溶液中加入浓硝酸,证实灰黑色固体是Ag。现象是___________ 。
②实验II使用的是Fe2(SO4)3溶液,而不是Fe(NO3)3溶液,原因是___________ 。使用如下装置从平衡移动的角度进行证明。补全试剂、操作及现象___________ 。
(2)取I中所得上清液VmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定,至溶液变为稳定浅红色时,消耗V1mL。
已知:Ag++SCN-⇌AgSCN,K=1012
Fe3++SCN-⇌FeSCN2+,K=102.3
①溶液中,Fe3+的作用是___________ 。
②反应的平衡常数是___________ 。
(3)①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度,所得到的K___________ (填“偏大”、“无影响”、“偏小”)。
②不用实验II所得溶液进行测定并计算K的原因是___________ 。
实验I:将0.01mol/LAg2SO4溶液与0.04mo/LFeSO4溶液(pH=1)等体积混合,得到灰黑色的沉淀和黄色的溶液。
实验II:将少量Ag粉与0.01mol/LFe2(SO4)3溶液(pH=1)混合,Ag粉完全溶解。
(1)①向实验I所得溶液中加入浓硝酸,证实灰黑色固体是Ag。现象是
②实验II使用的是Fe2(SO4)3溶液,而不是Fe(NO3)3溶液,原因是
(2)取I中所得上清液VmL。用c1mol/L的KSCN溶液滴定,至溶液变为稳定浅红色时,消耗V1mL。
已知:Ag++SCN-⇌AgSCN,K=1012
Fe3++SCN-⇌FeSCN2+,K=102.3
①溶液中,Fe3+的作用是
②反应的平衡常数是
(3)①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度,所得到的K
②不用实验II所得溶液进行测定并计算K的原因是
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解答题-实验探究题
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(0.4)
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【推荐3】2020年初,突如其来的新型冠状肺炎在全世界肆虐,依据研究,含氯消毒剂可以有效灭活新冠病毒,为阻断疫情做出了巨大贡献。二氧化氯(ClO2)就是其中一种高效消毒灭菌剂。氯酸钠还原法是目前使用较为广泛的ClO2制备方法,其中一种是用NaClO3与CH3OH在催化剂、60℃时,发生反应得到ClO2,下图装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放进行了研究。
已知:①ClO2的浓度较大时易分解爆炸,一般用CO2或空气稀释到10%以下,实验室也常用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;
②ClO2与KI反应的离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O
③有关物质沸点如下表;
请回答:
(1)仪器b的名称是___________ ,在装置中的作用是___________ ;比较仪器c和d,实验中c的优点是___________ 。
(2)根据反应条件判断制备装置甲中需改进的一项措施是___________ 。
(3)反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式:___________ 。该制备法可选用不同的还原性物质作为还原剂例如草酸(草酸的氧化产物为CO2),相比甲醇法,草酸法的优点是___________ 。
(4)下列有关说法正确的是___________ 。
A.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2
B.装置e主要用于检验是否有Cl2生成
C.在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是:4H++5=Cl-+4ClO2↑+2H2O
D.ClO2和Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,Cl2的氧化能力是ClO2的2.5倍
(5)采用以下方法可以测定所制备的ClO2的量:
Ⅰ.将足量KI用100mL水溶解后加入到锥形瓶,再加3mL稀;
Ⅱ.将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收
Ⅲ.滴加几滴淀粉溶液,用cmol/L的标准溶液滴定(),共用去溶液:
①达到滴定终点的现象是___________ 。
②实验测得所通入的ClO2的质量为___________ 。
已知:①ClO2的浓度较大时易分解爆炸,一般用CO2或空气稀释到10%以下,实验室也常用稳定剂吸收ClO2,生成NaClO2,使用时加酸只释放出ClO2一种气体;
②ClO2与KI反应的离子方程式为:2ClO2+10I-+8H+=2Cl-+5I2+4H2O
③有关物质沸点如下表;
物质 | CH3OH | HCOOH | ClO2 |
沸点 | 64.7℃ | 100.8℃ | 11℃ |
(1)仪器b的名称是
(2)根据反应条件判断制备装置甲中需改进的一项措施是
(3)反应中甲醇被氧化为甲酸,写出制备ClO2的化学方程式:
(4)下列有关说法正确的是
A.仪器a中NaOH溶液主要用于停止反应,并吸收多余的ClO2
B.装置e主要用于检验是否有Cl2生成
C.在ClO2释放实验中,发生的离子反应方程式是:4H++5=Cl-+4ClO2↑+2H2O
D.ClO2和Cl2都为强氧化剂,在相同条件下,等物质的量时,Cl2的氧化能力是ClO2的2.5倍
(5)采用以下方法可以测定所制备的ClO2的量:
Ⅰ.将足量KI用100mL水溶解后加入到锥形瓶,再加3mL稀;
Ⅱ.将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收
Ⅲ.滴加几滴淀粉溶液,用cmol/L的标准溶液滴定(),共用去溶液:
①达到滴定终点的现象是
②实验测得所通入的ClO2的质量为
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(0.4)
【推荐1】(硫酸四氨合铜晶体)的制备和晶体中氨含量的测定如下。已知:硫酸铜在水中的溶解度随温度的升高而增大;硫酸四氨合铜晶体受热易分解。回答下列问题:
Ⅰ.硫酸铜溶液的制备
①称取4g铜粉,在仪器A中灼烧10分钟并不断搅拌,然后放置冷却。
②在蒸发皿中加入30mL3 溶液,将仪器A中的固体慢慢放入其中,加热并不断搅拌。
③趁热过滤,得到蓝色溶液,然后将蓝色溶液冷却到室温。
(1)仪器A的名称为_______ 。
(2)第③步中,趁热过滤的目的是_______ 。
Ⅱ.硫酸四氨合铜晶体的制备
将上述制得的硫酸铜溶液按下图所示进行操作:(3)已知浅蓝色沉淀为,则反应生成该沉淀的离子方程式为______________ 。
(4)析出硫酸四氨合铜晶体时采用加入95%乙醇溶液的方法,原因是______________ 。析出硫酸四氨合铜晶体时不能采用浓缩结晶的方法,原因是_______ 。
Ⅲ.氨含量的测定
精确称取m g晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈烧瓶中,然后逐滴加入10% NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用mL 0.500 HCl标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用0.500 NaOH标准溶液滴定过剩的盐酸,到终点时消耗mL NaOH标准溶液。(5)为了减少误差,用NaOH标准溶液滴定过剩的盐酸时最好使用_______ (填“酚酞”或“甲基橙”)溶液作指示剂。
(6)样品中氨的质量分数的表达式为_______ (用含m、、的代数式表示)。
(7)下列实验操作会使氨含量的测定结果偏高的是_______(填标号)。
Ⅰ.硫酸铜溶液的制备
①称取4g铜粉,在仪器A中灼烧10分钟并不断搅拌,然后放置冷却。
②在蒸发皿中加入30mL3 溶液,将仪器A中的固体慢慢放入其中,加热并不断搅拌。
③趁热过滤,得到蓝色溶液,然后将蓝色溶液冷却到室温。
(1)仪器A的名称为
(2)第③步中,趁热过滤的目的是
Ⅱ.硫酸四氨合铜晶体的制备
将上述制得的硫酸铜溶液按下图所示进行操作:(3)已知浅蓝色沉淀为,则反应生成该沉淀的离子方程式为
(4)析出硫酸四氨合铜晶体时采用加入95%乙醇溶液的方法,原因是
Ⅲ.氨含量的测定
精确称取m g晶体,加适量水溶解,注入如图所示的三颈烧瓶中,然后逐滴加入10% NaOH溶液,通入水蒸气,将样品液中的氨全部蒸出,并用蒸馏水冲洗导管内壁,用mL 0.500 HCl标准溶液完全吸收。取下接收瓶,用0.500 NaOH标准溶液滴定过剩的盐酸,到终点时消耗mL NaOH标准溶液。(5)为了减少误差,用NaOH标准溶液滴定过剩的盐酸时最好使用
(6)样品中氨的质量分数的表达式为
(7)下列实验操作会使氨含量的测定结果偏高的是_______(填标号)。
A.读数时,滴定前平视,滴定后俯视 |
B.碱式滴定管用蒸馏水洗净后未用NaOH标准溶液润洗就直接注入NaOH标准溶液进行滴定 |
C.取下接收瓶前,未用蒸馏水冲洗插入接收瓶中的导管外壁 |
D.将样品液中的氨全部蒸出后,未用蒸馏水冲洗导管内壁 |
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【推荐2】某学习小组将与的反应设计为原电池,并进行相关实验探究。回答下列问题:
I.实验准备
(1)稀浓度的测定。
①用的溶液滴定未知浓度的稀溶液,下列仪器需要用到的有________ 。
②下列操作可能造成测得溶液浓度偏高的有:________ 。
A.锥形瓶用待测液润洗 B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁 D.滴定终点读数时俯视
(2)在酸性条件下可溶解在中,反应的离子方程式为________________ 。
Ⅱ.实验探究
【实验任务】利用原电池装置探究物质氧化性或还原性强弱的影响因素。
【查阅资料】其他条件相同时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大。
【进行实验】
(3)利用下表所示装置进行实验1~4,记录数据。
已知:本实验条件下,子对电压的影响可忽略。
①根据表中信息,补充数据:________ 。
②由实验2和4测得,可得出结论________________ 。
(4)由(3)中实验结果小组同学对“电压随减小而增大”可能的原因,提出了以下两种猜想:
猜想1:酸性条件下,的氧化性随减小而增强。
猜想2:酸性条件下,的还原性随减小而增强。
为验证猜想,小组同学在(3)中实验1~4的基础上,利用下表装置进行实验5~7,并记录数据。
实验结果为:、________ ,说明猜想2不成立,猜想1成立。
【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、等因素有关。
I.实验准备
(1)稀浓度的测定。
①用的溶液滴定未知浓度的稀溶液,下列仪器需要用到的有
②下列操作可能造成测得溶液浓度偏高的有:
A.锥形瓶用待测液润洗 B.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
C.滴定过程中用少量蒸馏水冲洗锥形瓶壁 D.滴定终点读数时俯视
(2)在酸性条件下可溶解在中,反应的离子方程式为
Ⅱ.实验探究
【实验任务】利用原电池装置探究物质氧化性或还原性强弱的影响因素。
【查阅资料】其他条件相同时,参与原电池反应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,原电池的电压越大。
【进行实验】
(3)利用下表所示装置进行实验1~4,记录数据。
装置 | 实验序号 | 烧杯中所加试剂 | 电压表读数 | ||
1 | 20.0 | / | 10.0 | ||
2 | 20.0 | 1.0 | 9.0 | ||
3 | 20.0 | 2.0 | |||
4 | 25.0 | 1.0 | 4.0 |
①根据表中信息,补充数据:
②由实验2和4测得,可得出结论
(4)由(3)中实验结果小组同学对“电压随减小而增大”可能的原因,提出了以下两种猜想:
猜想1:酸性条件下,的氧化性随减小而增强。
猜想2:酸性条件下,的还原性随减小而增强。
为验证猜想,小组同学在(3)中实验1~4的基础上,利用下表装置进行实验5~7,并记录数据。
装置 | 实验序号 | 操作 | 电压表读数 |
5 | 直接测左边装置图中的电压 | ||
6 | 向 | ||
7 | 向另一侧烧杯中滴加溶液。 |
【实验结论】物质的氧化性(或还原性)强弱与其浓度、等因素有关。
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解答题-实验探究题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】实验室有一未知浓度的盐酸,某同学在实验室中进行实验测定盐酸的浓度。请完成下列填空:
配制100mL0.10mol•L-1NaOH标准溶液。需用托盘天平称量___ g的氢氧化钠固体。
取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加 2~3滴酚酞作指示剂,用配制的标准 NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作 2~3次,记录数据如下:
①该实验滴定达到终点的标志是_________
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为______ 。(保留两位有效数字)
③在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有_______ 。(双选)
A 滴定终点读数时俯视读数 B 酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
C 锥形瓶水洗后未干燥 D 碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
E 称量NaOH 固体时,混入少量KOH杂质
④现用以上实验配制的0.10mol•L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CHCOOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是_____
A 溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B 溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C 溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D 溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
配制100mL0.10mol•L-1NaOH标准溶液。需用托盘天平称量
取20.00mL待测盐酸放入锥形瓶中,并滴加 2~3滴酚酞作指示剂,用配制的标准 NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作 2~3次,记录数据如下:
滴定次数 | 待测盐酸的体积/mL | 0.10 mol/L NaOH 溶液的体积/mL | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
第一次 | 20.00 | 2.00 | 28.15 |
第二次 | 20.00 | 1.50 | 29.50 |
第三次 | 20.00 | 0.20 | 26.55 |
②根据上述数据,可计算出该盐酸的浓度约为
③在上述实验中,下列操作(其他操作正确)会造成测定结果偏高的有
A 滴定终点读数时俯视读数 B 酸式滴定管使用前,水洗后未用待测盐酸润洗
C 锥形瓶水洗后未干燥 D 碱式滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后消失
E 称量NaOH 固体时,混入少量KOH杂质
④现用以上实验配制的0.10mol•L-1NaOH溶液滴定未知浓度的CHCOOH溶液,反应恰好完全时,下列叙述中正确的是
A 溶液呈中性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
B 溶液呈中性,只能选用石蕊作指示剂
C 溶液呈碱性,可选用甲基橙或酚酞作指示剂
D 溶液呈碱性,只能选用酚酞作指示剂
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】随着信息产业的高速发展和家用电器的普及,我国印刷电路板(PCB)的生产呈现急剧增长之势。废旧电路板的增多给我们带来了环境问题,目前我们台州大多采用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜,从而进行对铜的回收和利用。经分析腐蚀废液中主要含有HCl 、FeCl2和CuCl2等溶质。
(1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是(用离子方程式表示):______ 。
(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法:
Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为:______ 。
Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜:
①用铁粉回收铜的实验操作为______ 。
②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:
分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入120mL 1.5 mol·L-1的硫酸,水浴加热,控制温度在70 ℃,搅拌,在10、20、30、40、50、60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。
已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是______ (填a、b或c),其原因是______ 。
(3)工业上也可用腐蚀废液生成CuCl2·2H2O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:
已知:pH ≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH ≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。
①试剂A最好应选用______ 。
a.浓硫酸 b.Cl2 c.NaClO d.NaOH溶液
理由是______ 。
②分析有关物质的溶解度曲线(如下图),为了获得CuCl2·2H2O晶体,对滤液B进行的操作是:______ 、______ ,过滤得到产品。
③测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按下法:取2.000g产品,用水溶解后,加入60.00 mL 0.4000 mol·L-1的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,耗去此标准液25.00 mL时,刚好到达滴定终点。已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2S2O=2I-+S4O。此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为______ 。
(1)用32%~35%的FeCl3溶液溶解印刷线路板上的金属铜的原理是(用离子方程式表示):
(2)工业上有多种回收腐蚀废液中铜的方法,下面是常用的两种方法:
Ⅰ、电化学方法回收腐蚀废液中铜,则阳极(石墨)上的电极反应式为:
Ⅱ、工业上也可以用铁粉回收腐蚀废液中的铜:
①用铁粉回收铜的实验操作为
②科学家对铁置换铜工艺的研究如下:
分别用还原铁粉、废铁屑和废铁屑在超声波粉碎处理下置换铜,将置换出的铜粉放入250mL烧杯中,加入120mL 1.5 mol·L-1的硫酸,水浴加热,控制温度在70 ℃,搅拌,在10、20、30、40、50、60min时,分别用吸管移取0.5g左右的铜于试管内,将上层清液倒回小烧杯中,用蒸馏水洗净试样,过滤,在105℃烘箱中烘干后测定铜粉中铁的含量。其结果如图所示。
已知a表示用还原铁粉置换铜的除铁效果,b表示用废铁屑置换铜的除铁效果,c表示用废铁屑在超声波下置换铜的除铁效果,你认为除铁效果最好的是
(3)工业上也可用腐蚀废液生成CuCl2·2H2O,从而进行对废液的利用,其工艺流程如下:
已知:pH ≥9.6时,Fe2+以Fe(OH)2的形式完全沉淀;pH ≥6.4时,Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀;pH在3~4时,Fe3+以Fe(OH)3的形式完全沉淀。
①试剂A最好应选用
a.浓硫酸 b.Cl2 c.NaClO d.NaOH溶液
理由是
②分析有关物质的溶解度曲线(如下图),为了获得CuCl2·2H2O晶体,对滤液B进行的操作是:
③测定CuCl2·2H2O产品的质量分数可按下法:取2.000g产品,用水溶解后,加入60.00 mL 0.4000 mol·L-1的KI溶液(足量),充分反应后加入淀粉指示剂,用0.4000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,耗去此标准液25.00 mL时,刚好到达滴定终点。已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,I2+2S2O=2I-+S4O。此产品中CuCl2·2H2O的质量分数为
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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2】LiFePO4和Li2CO3都是重要的锂的化合物。
I.LiFePO4电极材料是动力型锂离子电池的理想正极材料.它可以通过H3PO4、LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2溶液发生共沉淀反应、将所得沉淀干燥、高温成型而制得.实验室制备LiFePO4的方法如下:
步骤1:将LiOH置于如图所示实验装置的三颈烧瓶中,加入煮沸过的蒸馏水,搅拌使其溶解。从分液漏斗中滴加H3PO4溶液,并持续通入氮气。步骤2:将(NH4)2Fe(SO4)2固体溶于蒸馏水中,迅速倒入三颈烧瓶中,快速搅拌,充分反应后,过滤、洗涤滤渣得LiFePO4固体。
(1)共沉淀反应投料时,不将FeSO4和LiOH溶液直接混合的原因是___________ 。
(2)写出共沉淀反应的化学方程式:___________ 。
(3)工业制取LiFePO4在高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后LiFePO4的导电性能外,还能___________ 。
Ⅱ.磷酸锂渣(主要成分为Li3PO4)和废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4和FePO4)均可用于制取Li2CO3。
(4)实验室以磷酸锂渣为原料制备高纯Li2CO3的部分实验流程如下:①“低酸转化”使Li3PO4转化为Li2HPO4,写出“磷锂分离”的化学方程式:___________ 。
②向“萃取”后的溶液中加入三辛胺(N(C8H17)3)再通入CO2得到Li2CO3沉淀,从结构的角度解释三辛胺能吸收CO2的理由___________ 。
(5)已知:Li2CO3微溶于水;LiFePO4、FePO4难溶于水和碱,可溶于盐酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4;pH>3.2时,Fe3+沉淀完全.完善由某废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4、FePO4)制取Li2CO3的实验方案:边搅拌边向废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡,过滤,___________ ,过滤、洗涤,低温干燥得Li2CO3固体。(实验中须使用的试剂有:双氧水、盐酸、NaOH溶液、Na2CO3溶液)
I.LiFePO4电极材料是动力型锂离子电池的理想正极材料.它可以通过H3PO4、LiOH和(NH4)2Fe(SO4)2溶液发生共沉淀反应、将所得沉淀干燥、高温成型而制得.实验室制备LiFePO4的方法如下:
步骤1:将LiOH置于如图所示实验装置的三颈烧瓶中,加入煮沸过的蒸馏水,搅拌使其溶解。从分液漏斗中滴加H3PO4溶液,并持续通入氮气。步骤2:将(NH4)2Fe(SO4)2固体溶于蒸馏水中,迅速倒入三颈烧瓶中,快速搅拌,充分反应后,过滤、洗涤滤渣得LiFePO4固体。
(1)共沉淀反应投料时,不将FeSO4和LiOH溶液直接混合的原因是
(2)写出共沉淀反应的化学方程式:
(3)工业制取LiFePO4在高温成型前,常向LiFePO4中加入少量活性炭黑,其作用除了可以改善成型后LiFePO4的导电性能外,还能
Ⅱ.磷酸锂渣(主要成分为Li3PO4)和废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4和FePO4)均可用于制取Li2CO3。
(4)实验室以磷酸锂渣为原料制备高纯Li2CO3的部分实验流程如下:①“低酸转化”使Li3PO4转化为Li2HPO4,写出“磷锂分离”的化学方程式:
②向“萃取”后的溶液中加入三辛胺(N(C8H17)3)再通入CO2得到Li2CO3沉淀,从结构的角度解释三辛胺能吸收CO2的理由
(5)已知:Li2CO3微溶于水;LiFePO4、FePO4难溶于水和碱,可溶于盐酸生成LiCl、FeCl2、FeCl3和H3PO4;pH>3.2时,Fe3+沉淀完全.完善由某废旧电极材料(含铝、炭、LiFePO4、FePO4)制取Li2CO3的实验方案:边搅拌边向废旧电极材料中加入NaOH溶液至不再产生气泡,过滤,
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解答题-工业流程题
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】兰尼镍是一种带有多孔结构的细小晶粒组成的镍铝合金,被广泛用作有机物的氢化反应的催化剂。以红土镍矿(主要成分为NiS、FeS和SiO2等)为原料制备兰尼镍的工艺流程如下图所示:
(1)煅烧时生成的主要气体产物是________ ,浸出渣A的主要成分是________ 。
(2)红土镍矿煅烧后生成的Ni2O3有强氧化性,加压酸浸时有无色无味的气体产生且有NiSO4生成,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________ 。
(3)向浸出液A中加入适量Na2S,发生氧化还原反应的离子方程式为________ 。
(4)若Na2S过量,则过滤出的固体中会混有________ ;H2S也可代替Na2S使用,但不利之处是________ 。
(5)已知Ni(CO)4的沸点是42.2℃,Ni(s)+CO(g) Ni(CO)4(g)的平衡常数与温度关系如下:
步骤①、步骤②的最佳温度分别是________ 、 ________ (选填项代号)。
A.25℃ B.30℃ C.50℃ D.80℃ E.230℃
(6)加氢氧化钠的目的是溶解部分铝,形成多孔结构的镍铝合金,已知红土镍矿中NiS质量分数45.5%,取1kg红土镍矿进行制备,熔融时加入270g铝,浸出时消耗800mL 5mol/LNaOH,理论上生成的兰尼镍的化学式为________ 。
(1)煅烧时生成的主要气体产物是
(2)红土镍矿煅烧后生成的Ni2O3有强氧化性,加压酸浸时有无色无味的气体产生且有NiSO4生成,则该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
(3)向浸出液A中加入适量Na2S,发生氧化还原反应的离子方程式为
(4)若Na2S过量,则过滤出的固体中会混有
(5)已知Ni(CO)4的沸点是42.2℃,Ni(s)+CO(g) Ni(CO)4(g)的平衡常数与温度关系如下:
温度/℃ | 25 | 80 | 230 |
平衡常数 | 5×104 | 2 | 1.9×10-5 |
步骤①、步骤②的最佳温度分别是
A.25℃ B.30℃ C.50℃ D.80℃ E.230℃
(6)加氢氧化钠的目的是溶解部分铝,形成多孔结构的镍铝合金,已知红土镍矿中NiS质量分数45.5%,取1kg红土镍矿进行制备,熔融时加入270g铝,浸出时消耗800mL 5mol/LNaOH,理论上生成的兰尼镍的化学式为
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