题目内容

硫酸亚锡(SuSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:

查阅资料:
I.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
II.SnC12易水解生成碱式氯化亚锡[Sn(OH)Cl]。
回答下列问题:
(1)SnC12粉末需要加浓盐酸进行溶解,请用化学方程式说明原因___________________。
(2)在SnC12溶液中加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH ②_________________。
(3)操作I中使用的玻璃仪器有___________________。
(4)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn+2HCl═SnCl2+H2↑;
②加入过量的FeCl3,发生的反应为:SnCl2+ FeCl3= SnCl4+ FeCl2
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,发生的反应为:6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O
滴定时,K2Cr2O7溶液应该装在____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
若取2.0g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100mol/L K2Cr2O7溶液40.00mL,锡粉中锡的质量分数是____________________。

(1)SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl(2)防止Sn2+被氧化(3)漏斗、玻璃棒、烧杯(4)酸式;71.4%

解析试题分析:(1)SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡,存在平衡SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl,加入盐酸,使该平衡向左移动,抑制Sn2+水解;(2)由题意知Sn2+易被氧化,加入Sn粉除调节溶液pH外,还防止Sn2+被氧化;(3)由流程图可知,操作Ⅰ是从溶液中得到含结晶水的晶体,只能采取蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得到,故用到的玻璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯;(4)碱式滴定管的胶管与重铬酸钾溶液会有一定的氧化和吸附,影响浓度;令锡粉中锡的质量分数为x,则:
Sn~Sn2+~2Fe3+~2Fe2+K2Cr2O7计算.
119g                            mol
2.0g×x               0.100mol/L×0.040L
=
解得x=71.4%,
考点:化学方程式的有关计算;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计

练习册系列答案
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粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:

经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。两步操作相同,具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知:转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:

 



开始沉淀时的pH
2.7
7.6
5.2
完全沉淀时的pH
3.7
9.6
6.4
 
(1)溶解、过滤需要用到玻璃棒,它的作用是                      
(2)写出加入3% H2O2后发生反应的离子方程式                。(原溶液显酸性)。
(3)加稀氨水调节pH应调至范围      。下列物质可用来替代稀氨水的是    。(填字母)
A.NaOH      B.Cu(OH)2      C.CuO        D.NaHCO3
(4)操作III析出胆矾晶体后,溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。
(5)某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定,数据记录如下表所示:
 
第一次实验
第二次实验
坩埚质量(g)
14.520
14.670
坩埚质量晶体质量(g)
17.020
18.350
第一次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.989
第二次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.988
两次都无须再做第三次加热、冷却、称量,理由是                       ,该生此次实验的相对误差为       %(保留1位小数),产生实验误差的原因可能是
        (填字母)。
A.加热前称量时坩埚未完全干燥      B.该胆矾中含有受热不分解的杂质
C.加热后坩埚放在干燥器中冷却      D.玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚

亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图:

已知:①NaClO2的溶解度随温度升高而增大,适当条件下可结晶析出NaClO2?3H2O。
②纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全。
③160 g/L NaOH溶液是指160 g NaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L。
(1)160 g/L NaOH溶液的物质的量浓度为         。若要计算该溶液的质量分数,还需要的一个条件是                           (用文字说明)。
(2)发生器中鼓入空气的作用可能是   (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氧化成ClO2
(3)吸收塔内反应的离子方程式为                  
吸收塔的温度不能超过20℃,其目的是                                 
(4)在碱性溶液中NaClO2比较稳定,所以吸收塔中应维持NaOH稍过量,判断NaOH是否过量的简单实验方法是                                              
(5)吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是       (选填序号)。
a.Na2O2         b.Na2S          c.FeCl2      
(6)从滤液中得到NaClO2?3H2O粗晶体的实验操作依次是     (选填序号)。
a.蒸馏    b.蒸发浓缩   c.灼烧   d.过滤洗涤    e.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2?3H2O晶体必须进行的操作是          (填操作名称)。

硫酸铜受热分解生成氧化铜和气体,受热温度不同,该气体成分也不同。气体成分可能含SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种.某化学课外活动小组通过设计一探究性实验,测定反应产生的SO2、SO3和O2的物质的量,并经计算确定各物质的化学计量数,从而确定CuSO4分解的化学方程式。实验用到的仪器如右图所示:

【提出假设】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含_________一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有____________________二种;
Ⅲ.所得气体的成分可能含有SO2、SO3、O2三种。
【实验探究】实验操作过程(略)已知实验结束时,硫酸铜完全分解。
(1)请你组装探究实验的装置,按从左至右的方向,各仪器接口连接顺序为①⑨⑩______________(填序号、仪器不重复使用)。
(2)实验过程中,仪器F的作用是                                               。
【验证假设,分析推理】
(3)有两个实验小组进行该实验,由于加热时的温度不同,实验结束后测得相关数据也不同.数据如下:

实验
小组
称取无水CuSO4的质量/g
仪器C增加的质量/g
量筒中水的体积折算标准状况下气体的体积/mL

6.4
2.56
224

6.4
2.56
448
 
请通过计算,推断出第②小组CuSO4分解的化学反应方程式:                            。
若将①小组CuSO4分解时所得气体在一定条件下反应并达到平衡,恢复到反应前的温度和压强时,测得密度是反应前的,其平衡常数表达式为                                最终所得气体的平均相对分子质量为__________(保留一位小数)

Ⅰ.(1)某兴趣小组甲设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。你认为可行的操作是             (填序号)

序号
A
B
C
装置



原理
通入V升空气,测定生成沉淀的质量
当KMnO4溶液刚好褪色时,测定通入空气的体积V
通入V升空气,测定U型管增加的质量
 
(2)兴趣小组乙取336mL(标准状况)某由SO2和N2组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为              
Ⅱ某化学兴趣小组丙为探究Fe3+是否能氧化SO2,设计了如下实验装置。

(1)如上图连接好装置。实验前应进行         操作 
(2)观察到装置C中产生了白色沉淀,同学们提出了以下猜想(每个猜想只考虑一种物质的氧化性)。
猜想1:                              
猜想2:SO2被Fe3+氧化了;     
猜想3:SO2被NO3氧化了
(3)甲同学认为猜想1正确,并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。
(4)乙同学认为猜想2正确,则装置C中反应的离子方程式是                  
(5)丙同学认为猜想3正确,他利用甲同学的实验装置,设计实验验证猜想。请在答题卡上写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:NaNO3溶液、KSCN溶液、FeCl3溶液、BaCl2溶液、
实验步骤
预期现象和结论
 
 
 
Fe(NO3)3溶液

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