某实验小组用下图装置制备家用消毒液,并探究其性质。
反应停止后,取洗气瓶中无色溶液5mL分别进行了如下实验:
操作 | 现象 |
a. 测溶液pH, 并向其中滴加2滴酚酞 | pH = 13, 溶液变红,5min后褪色 |
b. 向其中逐滴加入盐酸 | 溶液逐渐变成黄绿色 |
(1)写出利用上述装置制备消毒液涉及反应的化学方程式_________、________。
(2)查阅资料:酚酞的变色范围为8.2~10,且酚酞在强碱性溶液中红色会褪去
为探究操作a中溶液褪色的原因,又补充了如下实验:
操作 | 现象 |
取________NaOH溶液,向其中滴加2滴酚酞 | 溶液变红,30min后褪色 |
获得结论:此实验小组制备的消毒液具有________性。
(3) 该小组由操作b获得结论:随着溶液酸性的增强,此消毒液的稳定性下降。
① 操作b中溶液变成黄绿色的原因:________(用离子方程式表示)。
② 有同学认为由操作b获得上述结论并不严谨,需要进一步确认此结论的实验方案是________。
(4) 有效氯的含量是检测含氯消毒剂消毒效果的重要指标。具体用“单位质量的含氯消毒液在酸性条件下所能释放出氯气的质量”进行表征,一般家用消毒液有效氯含量在5%以上。小组同学进行如下实验测定有效氯:取此消毒液5 g,加入20 mL 0.5 mol·L-1 KI溶液,10 mL 2 mol·L-1的硫酸溶液;加几滴淀粉溶液后,用0.1 mol·L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2,达滴定终点时消耗Na2S2O3 20 mL。(已知:2S2O32-+ I2="==" S4O62-+ 2I-) 。注:相对原子质量Cl35.5,Na23,S32,O 16 ,I 127, K39
①达到滴定终点时的实验现象是________。
②此消毒液有效氯含量为________%(保留一位有效数字)。获得结论:此实验制得的消毒液________(填“符合”或“不符合”)家用要求。
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实验室常用亚硫酸钠固体和70%的浓硫酸制备SO2气体,反应方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,请设计一套实验装置,收集一试管干燥的SO2气体。
(1)在下面方框中,A表示由分液漏斗和锥形瓶组成的气体发生器,请在答题卡上的A后完成该反应的实验装置示意图(夹持装置、连接胶管不必画出,尾气处理部分必须画出,需要加热的仪器下方用△标出),按气流方向在每件仪器下方标出字母B、C…;其它可选用的仪器(数量不限)简易表示如下:___
(2)根据方框中的装置图甲,在答题卡上填写下表(可不填满)___
仪器标号 | 仪器中所加物质 | 作用 |
A | 亚硫酸钠、浓硫酸 | 产生SO2 |
(3)某实验小组用如图乙装置测定收集到的气体中SO2的含量,反应管中装有酸性高猛酸钾溶液。
①SO2和酸性高猛酸钾溶液发生反应的离子方程式为:___。
②反应管内溶液紫红色消失后,若没有及时停止通气,则测得的SO2含量___(选填:“偏高”、“偏低”或“无影响”)
③若酸性高猛酸钾溶液体积为V1mL,浓度为cmol/L,量气管内增加的水的体积为V2mL(已折算成标准状况下的体积)。用c、V1、V2表示SO2的体积百分含量为___。
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下图是在实验室进行氨气快速制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。
(1)在组装好装置后,若要检验A~E装置的气密性,其操作是首先____,然后微热A,观察到E中有气泡冒出,移开酒精灯或松开双手,E中导管有水柱形成,说明装置气密性良好。
(2)装置B中盛放的试剂是________。
(3)点燃C处酒精灯,关闭弹簧夹2,打开弹簧夹l,从分液漏斗放出浓氨水至浸没烧瓶中固体后关闭分液漏斗,稍候片刻,装置C中黑色固体逐渐变红,装置E中溶液里出现大量气泡,同时还可能产生的现象是________;从E中逸出液面的气体可以直接排入空气,请写出在C中发生反应的化学方程式:________。
(4)当C中固体全部变红色后,关闭弹簧夹1,慢慢移开酒精灯,待冷却后,称量C中固体质量,若反应前固体质量为16 g,反应后称重固体质量减少2.4 g,通过计算确定该固体产物的成分是________(用化学式表示)。
(5)在关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入F中,很快发现装置F中产生白烟,同时发现G中溶液迅速倒吸流入F中。请写出产生白烟的化学方程式:________,迅速产生倒吸的原因是________。
(6)为了汪明一水合氨是弱碱,甲、乙两同学分别设计以下实验进行探究。
①甲同学用pH试纸测得室温下0.l mol/L氨水pH为10,则认定一水合氨是弱电解质,理由是________。
②乙同学取出10 mL 0.1 mol/L氨水,滴入2滴酚酞试液,显粉红色,再加入NH4Cl晶体少量,观察到的现象是________,则证明一水台氨是弱电解质。
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碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H·H2O)为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题:
(1)水合肼的制备有关反应原理为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3
①制取次氯酸钠和氧氧化钠混合液的连接顺序为__________(按气流方向,用小写字母表示)。
若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为________。
②制备水合肼时,应将___________滴到 __________ 中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且滴加速度不能过快。
(2)碘化钠的制备采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:
在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO3-,该过程的离子方程式为______________________________________。工业上也可以用硫化钠或铁屑还原碘酸钠制备碘化钠,但水合肼还原法制得的产品纯度更高,其原因是_________________________________。
(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:
a.称取10.00g样品并溶解,在500mL容量瓶中定容;
b.量取25.00mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂:
c.用0.2100mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至终点(反应方程式为;2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为15.00mL。
①M为____________(写名称)。
②该样品中NaI的质量分数为_______________。
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连二亚硫酸钠(Na2S2O4),也称为保险粉,Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。其阴离子的结构如图所示:。某科研小组制备并探究其性质。
Ⅰ.制备Na2S2O4(加热等辅助仪器略去)
(1)Na2S2O4中硫元素的化合价为_______。
(2)连接好装置后,检查其气密性良好的操作是____________________。
(3)添加药品、再次连接好装置:
①第一步,将A中生成的气体通往B中进行反应,在B装置生成连二亚硫酸锌的化合反应方程式为__________;
②第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4,该步反应的离子方程式为_____________。
第三步,将第二步的混合物过滤,并向滤液中加入固体NaCl,冷却至20℃,便有Na2S2O4晶体析出。
③第四步,将第三步所得混合物经________(填操作名称)、________(填写 “水”或“乙醇”)洗涤,得到纯净的Na2S2O4晶体。
(4)装置C的作用是 _______________。
Ⅱ.探究Na2S2O4的稳定性
(5)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和SO2,但科研小组没有做到完全隔绝空气,得到的固体产物中还含有Na2SO4。请设计实验证明该分解产物中含有Na2SO4。实验方案是______________。(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4溶液)
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某研究小组用如图所示装置进行铜与浓硫酸反应的实验研究.
(1)写出试管B中的实验现象______.
(2)写出A中反应的化学方程式______
(3)继续向A试管中加入,发现铜片溶解,反应的离子方程式为:______.
(4)若仍不补充浓硫酸,只要求使铜片溶解,也可以加入填写两种属于不同类别物质的化学式______、______.
(5)试管口的棉花应沾有的试剂是______.
小组成员向反应后的溶液中加入足量的氧化铜,使剩余的硫酸全部转化为硫酸铜,过滤后,将滤液加热浓缩,冷却结晶制得硫酸铜晶体小组成员采用加热法测定该晶体里结晶水x的值.
①在他们的实验操作中,至少称量______次;
②下面是其中一次实验的数据:
坩埚质量 | 坩埚与晶体的总质量 | 加热后坩埚与固体总质量 |
根据上表数据计算判断x的实测值比理论值______填“偏大”、“偏小”,这次实验中产生误差的原因可能是______填序号
A.硫酸铜晶体中含有不挥发的杂质 实验前晶体表面有湿存水
C.加热时有晶体飞溅出去 加热失水后露置在空气中冷却.
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化学实验离不开水。请根据水的不同作用和功能,分析以下四个装置图,回答问题:
实验一:制取氢气
(1)图甲所示装置可用于实验室制取氢气,这种制气装置在加入反应物前,如何检查气密性______。
(2)用锌与稀硫酸制取氢气时,加入少量硫酸铜溶液会加快产生氢气的速率,请解释加快反应速率的原因:________________________________。
实验二:喷泉实验
(3)图乙所示装置中烧瓶已装满干燥氨气, 进行喷泉实验时应该先___________(填“挤捏胶头滴管”或“打开止水夹”)。
(4)如果只提供如图丙所示装置,若想迅速引发喷泉,下列方法可行的是____________。
a.用热毛巾捂住烧瓶
b.用冰块捂住烧瓶
c.将烧杯中的水换成饱和食盐水
d.向烧杯中加入少量硫酸
实验三:探究一定温度下能使铁钝化的硝酸的最低浓度,实验装置如图丁所示。
①开始实验时,观察到灵敏电流计指针指向铜丝,但又迅速反转指向铁丝;
②再用盛蒸馏水的注射器缓慢向具支试管内加水并振荡,在指针恰好开始反转指向铜丝时停止实验;
③重复三次实验得平均加水量为2.5 mL(水的密度按1.0g/mL计算)。
(5)该实验装置的不足之处是__________________________________。
(6)当指针第一次指向铜丝时,正极的电极反应式为_______________________________。
(7)根据此实验计算,使铁钝化的硝酸最低质量分数为_______________________。
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某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。请填写下列空白:
Ⅰ.测定过氧化氢的含量
(1)移取10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250 mL_______(填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00 mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式为________。
(3)判断滴定到达终点的现象是_________________________。
(4)重复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为____________。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果_________(填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选。)
请将他们的实验方法和实验现象填入下表:
实验内容 | 实验方法 | 实验现象 |
验证氧化性 | ____________ | ____________ |
验证不稳定性 | ____________ | ____________ |
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利用如图所示的装置,可以验证和 HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是 ______
(2)若先打开a、c 活塞,再挤压胶头滴管假设不被完全吸收,在烧瓶Ⅱ中可观察到的现象 ______
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是 ______ 。
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某小组以CoCl2•6H2O、过氧化氢、液氨、氯化铵固体为原料,在活性炭催化下,合成了橙黄色晶体X。为确定其组成,进行如下实验:
①氨的测定:精确称取w g X,加适量水溶解,注入如图所示的三颈瓶中,然后逐滴加入足量10% NaOH溶液,通入水蒸气,将样品溶液中的氨全部蒸出,用V1 mL c1 mol•L-1的盐酸溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶,用c2 mol•L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl,到终点时消耗V2 mL NaOH溶液。
②氯的测定:准确称取样品X配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现砖红色沉淀不在消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。 回答下列问题:
(1)装置中安全管的作用原理是___________________。
(2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,一般选用的指示剂为___________。
(3)样品中氨的质量分数表达式为____________________。
(4)测定氯的过程中,使用棕色滴定管的原因是____________________。
(5)经测定,样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3,钴的化合价为______。制备X的化学方程式为_____________。X的制备过程中温度不能过高的原因是___________。
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