题目内容

某研究性学习小组在网上收集到如下信息:硫化钠,俗称臭碱,是一种强还原剂,在工业上用途广泛.他们对硫化钠与次氯酸钠的反应进行探究.
[实验]在次氯酸钠溶液中加入硫化钠溶液,发现溶液始终澄清.
(1)下列有关硫化钠的说法正确的是
a.硫化钠溶液不宜久置,应现用现配
b.硫化钠俗称臭碱与其水解有关
c.硫化钠在空气中潮解并不断放出H2S气体,说明酸性:H2CO3>H2S
d.配制硫化钠溶液时加入少量氢氧化钾
e.向硫化钠溶液中滴加稀硝酸有臭鸡蛋气味的气体生成
[提出假设]
(2)反应后的溶液中肯定存在Cl-、SO42-和OH-,为探究溶液中可能存在其他阴离子(不考虑离子水解及空气中CO2的影响),提出如下假设:
假设1:只存在S2-
假设2:只存在ClO-
假设3:
可能既不存在S2- 也不存在ClO-
可能既不存在S2- 也不存在ClO-

[设计实验方案,验证假设]
(3)请写出实验步骤以及预期现象和结论.限选实验试剂:1mol/L的CuSO4溶液、1mol/L NaOH溶液、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液、酚酞试液.
实验步骤  预期现象和结论
步骤1:取少许反应后溶液于试管中,滴加
1mol/L的CuSO4溶液
1mol/L的CuSO4溶液

删除此空
删除此空
溶液中出现黑色沉淀
溶液中出现黑色沉淀
,则假设
1
1
成立.
步骤:2:另取少许反应后溶液于试管中,滴加
1-2滴淀粉KI溶液
1-2滴淀粉KI溶液
溶液变蓝
溶液变蓝
,则假设
2
2
成立.

步骤1中没有出现黑色沉淀,步骤2中溶液不变蓝色
步骤1中没有出现黑色沉淀,步骤2中溶液不变蓝色

则假设3成立.
[思考与交流]
(4)实验时某同学发现所用硫化钠溶液呈黄色,联想到工业盐酸呈黄色的原因,该同学认为所用硫化钠溶液中混有少量FeCl3.你是否同意该同学的观点
不同意
不同意
(填“同意”或“不同意”),请简述理由:
硫化钠具有强还原性,氯化铁具有强氧化性,二者发生氧化还原反应不能共存
硫化钠具有强还原性,氯化铁具有强氧化性,二者发生氧化还原反应不能共存
分析:(1)a.氧气可以氧化硫离子为硫单质;
b.硫化钠在空气中潮解,并碳酸化而变质,不断释出硫化氢气体,称为臭碱;
c.根据强酸制备弱酸分析;
d.引入钾离子;
e.硝酸具有强氧化性,二者发生氧化还原反应;
(2)S2-、ClO-不能共存,根据假设1、假设2可知,可能既不存在S2- 也不存在ClO-
(3)利用硫离子与铜离子反应生成黑色CuS沉淀检验是否存在S2-;利用ClO-氧化KI生成碘单质,碘遇淀粉变蓝色,检验是否存在ClO-,据此设计;
(4)硫化钠具有强还原性,氯化铁具有强氧化性,二者发生氧化还原反应不能共存.
解答:解:(1)a.氧气可以氧化硫离子为硫单质,硫化钠溶液不宜久置,应现用现配,故a正确;
b.硫化钠在空气中潮解,并碳酸化而变质,不断释出硫化氢气体,称为臭碱,故b正确;
c.空气中潮解并不断放出H2S气体,潮湿的空气中含有碳酸,说明酸性:H2CO3>H2S,故c正确;
d.加入KOH溶液,引入钾离子,应加入NaOH,故d错误;
e.硝酸具有强氧化性,硫化钠具有强还原性,二者发生氧化还原反应,不能生成硫化氢,故e错误;
故答案为:abc;
(2)S2-、ClO-不能共存,根据假设1、假设2可知,可能既不存在S2- 也不存在ClO-
故答案为:可能既不存在S2- 也不存在ClO-
(3)步骤1:取少许反应后溶液于试管中,滴加1mol/L的CuSO4溶液,若溶液中出现黑色沉淀,则假设1成立;
步骤:2:另取少许反应后溶液于试管中,滴加1-2滴淀粉KI溶液,若溶液变蓝,则假设2成立;
若步骤1中没有出现黑色沉淀,步骤2中溶液不变蓝色,则假设3成立,
故答案为:
实验步骤  预期现象和结论
步骤1:取少许反应后溶液于试管中,滴加1mol/L的CuSO4溶液 若溶液中出现黑色沉淀,则假设1成立.
步骤:2:另取少许反应后溶液于试管中,滴加1-2滴淀粉KI溶液 若溶液变蓝,则假设 2成立.

步骤1中没有出现黑色沉淀,步骤2中溶液不变蓝色,
则假设3成立.

(4)不同意,硫化钠具有强还原性,氯化铁具有强氧化性,二者发生氧化还原反应不能共存,
故答案为:不同意;硫化钠具有强还原性,氯化铁具有强氧化性,二者发生氧化还原反应不能共存.
点评:本题考查探究实验方案与设计、离子检验等,难度中等,是对学生综合能力的考查,侧重对方案的理解与设计.
练习册系列答案
相关题目
海带中含有丰富的碘.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:

请填写下列空白:
(1)从上述步骤中可知,海带中含有的碘元素的主要存在形式是
碘离子
碘离子

(2)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架、泥三角外,还需要用到的实验仪器是
CD
CD

(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A.烧杯      B.表面皿      C.坩埚      D.酒精灯      E.干燥器
(3)步骤⑥是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,还需经过蒸馏,指出下列实验
装置中的错误之处.
温度计水银球的位置错误,应与蒸馏瓶支管下沿平齐
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烧杯下没垫石棉网,否则加热时会受热不均而炸裂
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冷冷凝管中凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出
冷冷凝管中凝水的流向错误,冷水应从下方进,上方出

进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是
试剂受热均匀
试剂受热均匀

(4)步骤④反应的离子方程式是
2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
.步骤④中的转化还可以Cl2或双氧水(H2O2),请分别写出反应的离子方程式:
Cl2+2I-=2Cl-+I2
Cl2+2I-=2Cl-+I2
H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O
H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O

(5)检验海带中是否含有碘元素,可以在步骤④后进行,检验时可用的试剂是
淀粉溶液
淀粉溶液

(6)下列物质,不能作为从碘水中萃取碘的溶剂的是
AC
AC

A.热裂汽油           B.CCl4           C.酒精           D.甲苯
(7)步骤③得到的溶液有时候仍是浑浊的,其通常原因是
滤纸破损;倾倒液体时,滤液液面高于滤纸边缘
滤纸破损;倾倒液体时,滤液液面高于滤纸边缘
碘是人体必须的元素之一,海洋植物如海带、海藻中含有丰富的以碘离子形式存在的碘元素.海带中含有丰富的碘.为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:

请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是
BDE
BDE
 (从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处).
A.烧杯  B.坩埚   C.表面皿   D.泥三角   E.酒精灯   F.干燥器
(2)步骤③的实验操作名称是
过滤
过滤
;步骤⑤实验操作名称是
萃取分液
萃取分液

(3)步骤④也可以用Cl2来起相同作用,写出Cl2参加反应的离子方程式
2I+Cl2=I2+2Cl
2I+Cl2=I2+2Cl

(4)步骤⑤中,除选择用苯来提取碘,还可选择的试剂是
C
C

A.酒精    B.醋酸    C.四氯化碳     D.甘油
(5)为使从含碘有机溶液中提取碘并回收溶剂顺利进行,采用水浴加热蒸馏(如图所示).请指出图中实验装置中两处错误
①缺石棉网
①缺石棉网

②温度计插到液体中 ③冷凝管进出水方向颠倒(写2个即可)
②温度计插到液体中 ③冷凝管进出水方向颠倒(写2个即可)

(6)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:
取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液;观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)
取少量提取碘后的水溶液于试管中,加入几滴淀粉试液;观察是否出现蓝色(如果变蓝,说明还有单质碘)
I.实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNp)的分子组成.取w g该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2.现用图示装置进行实验(铁架台、铁夹、酒精灯等未画出)请回答下列有关问题:

(1)写出装置D中分别盛放的试剂:D
铜网
铜网

(2)检查装置气密性,进行如下操作后A中氨基酸开始反应,请用序号表示正确的操作顺序
③④②③①
③④②③①
.(实验操作:①使用酒精灯加热A处;②使用酒精灯加热D处;③打开活塞a,通入氧气; ④关闭活塞a,记录F装置的液面读数.)
(3)样品氨基酸充分燃烧后,待E装置气体冷却至室温后记录F装置的液面读数,请指出读数时应注意的问题:
读数时视线应与刻度线和凹液面最低点相切,移动量筒使E和F装置的液面相平
读数时视线应与刻度线和凹液面最低点相切,移动量筒使E和F装置的液面相平

(4)通过该实验所能测定的数据,能否确定该氨基酸的分子式:
不能
不能

II.室温下,将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到了蓝色沉淀.为了确定沉淀的组成,某研究性学习小组进行了以下试验和研究.
(1)【提出假说】
假设一:两者反应只生成CuCO3沉淀;
假设二:两者反应只生成Cu(OH)2沉淀;
假设三:
生成的是CuCO3和Cu(OH)2的混合物
生成的是CuCO3和Cu(OH)2的混合物

(2)【理论探究】
查阅资料:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水;KSP〔CuCO3〕=1.4×10-10
KSP〔Cu(OH)2〕=5.6×10-20若只由此数据结合适当计算来判断,最有可能正确的是假设

(3)【实验探究】
步骤一:将CuSO4溶液倒入等浓度等体积的Na2CO3溶液中并搅拌,有蓝色沉淀生成.
步骤二:将沉淀从溶液中分离出来,其操作方法为:①过滤,②
洗涤
洗涤
,③干燥.
步骤三:利用下图所示装置,进行定量分析:

①A装置中玻璃仪器的名称是U 形管.
②仪器组装好后首先要进行的实验操作是
检查装置的气密性
检查装置的气密性

③实验结束时通入过量的空气的作用是保证装置中的水蒸气和CO2被C、D装置完全吸收.
④数据记录:
(4)【实验结论】
利用上述数据初步判断该沉淀的成分是CuCO3和Cu(OH)2,在沉淀中二者的物质的量之比为
1:1
1:1
.若所得沉淀是纯净物而不是混合物,请写出该物质的化学式
Cu2(OH)2CO3
Cu2(OH)2CO3

B装置的质量(g) C装置的质量(g) D装置的质量(g)
实验前 15.4 262.1 223.8
试验后 6.1 264.8 230.4

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