题目内容
氯酸镁[Mg(ClO3)2]常用作催熟剂、除草剂等,实验室用卤块(主要成分为MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等杂质)制备少量Mg(ClO3)2·6H2O的流程如下:![]()
已知:几种化合物的溶解度(S)随温度(T)变化曲线如下图所示。![]()
(1)过滤时主要玻璃仪器有 。加入BaCl2的目的是除去杂质离子,检验已沉淀完全的方法是: 。
(3)“调节pH=4”可选用的试剂是 (填编号)
①MgO ②CuO ③稀NaOH溶液
④Mg ⑤稀硫酸 ⑥MgCO3
(4)反应II为:MgCl2+2NaClO3=Mg(ClO3)2+2NaCl↓,再进一步制取Mg(ClO3)2·6H2O的实验步骤依次为:① ;②趁热过滤;③ ;④过滤、洗涤、干燥。
(5)产品中Mg(ClO3)2·6H2O含量的测定:
步骤1:准确称量m g产品配成100 mL溶液。
步骤2:取10 mL溶液于锥形瓶中,加入10 mL稀硫酸和20 mL 1.000 mol·L-1的FeSO4溶液,微热。
步骤3:冷却至室温,用0.100 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定未被氧化的Fe2+。记录消耗K2Cr2O7溶液的体积。
①步骤2中发生反应的离子方程式为: 。
②若配制K2Cr2O7标准溶液时未洗涤烧杯,则产品中Mg(ClO3)2·6H2O的含量会 。(填“偏高”、“偏低” 或“不变”)。
(1)漏斗、玻璃棒、烧杯
(2)静置,取上层清液加入BaCl2,若无白色沉淀,则SO42-沉淀完全
(3)①③⑥
(4)蒸发浓缩 冷却结晶
(5)①ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O ②偏低
解析试题分析:(1)过滤实验用到的仪器:漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸、铁架台等,其中玻璃仪器有:漏斗、玻璃棒、烧杯。(2)根据Ba2+可以和SO42-离子之间反应生成白色不溶于硝酸的白色BaSO4沉淀,检验硫酸根离子是否除净的方法:静置,取上层清液加入BaCl2,若无白色沉淀,则SO42-沉淀完全。
(3)反应I中H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,由于Fe3+→Fe(OH)3↓的pH≈3,所以调节pH=4的目的是使Fe3+→Fe(OH)3↓而除去;为了不引入新的杂质应选MgO或MgCO3,此外,由于Ksp[Fe(OH)3]<Ksp[Mg(OH)2],NaCl可通过降温结晶法与Mg(ClO3)2分离,所以选则NaOH亦可。
(4)根据题给图像可知:Mg(ClO3)2溶解度随温度变化较大,溶液获得晶体的方法可采用蒸发结晶、过滤、冷却结晶。(5)①ClO3-离子具有氧化性,可以将Fe2+氧化为Fe3+,根据氧化还原反应配平即可。②根据ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O、Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O,可以得出:ClO3-~6Fe2+,Cr2O72-~6Fe2+,若配制K2Cr2O7标准溶液时未洗涤烧杯,则K2Cr2O7浓度偏低,剩余Fe2+含量偏高,由于铁的总量一定,所以则产品中 Mg(ClO3)2的含量会偏低。
考点:考查对常见金属元素及其化合物主要性质的掌握,以及对离子反应实质的认识;同时考查应用基础
知识解决简单化学问题的能力以及对图表的观察、分析能力,物质溶解度概念的应用,晶体析出的方
法,杂质离子的除杂原则和试剂选择,题目难度中等.。
草酸是一种重要的试剂。下面是利用草酸探究浓度对反应速率影响的实验。
(1)为证明浓度对反应速率的影响,曾有教科书《化学反应原理》设计了如下实验:取两支试管,各加入4mL0.01mol·L-1的KMnO4酸性溶液,分别向其中加入0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液2mL,记录溶液褪色所需时间。
实验中发生反应的离子方程式为: ;
预期现象是:
①溶液的颜色由 色变为 色,
②其中加入 mol·L-1H2C2O4的那支试管中的溶液先变色。
然而实验结果并不尽如人意。实验过程颜色复杂,且褪色先缓慢,后逐渐加快;最大的问题是草酸浓度大,反应速率却更慢。
本实验能否作为课堂实验研究浓度对化学反应速率的影响?适宜的条件是怎样的?某校一研究小组对此进行了探究。下面是他们的实验报告的一部分:
表1 试验安排及结果
| 实验 编号 | A(KMnO4溶液浓度/mol·L-1) | B(草酸溶液浓度/mol·L-1) | C(硫酸溶液浓度/mol·L-1) | 褪色时间/s |
| 1 | 3 | 3 | 1 | 336 |
| 2 | 1 | 2 | 3 | 82 |
| 3 | 3 | 1 | 3 | 76 |
| 4 | 1 | 3 | 2 | 133 |
| 5 | 2 | 3 | 3 | 102 |
| 6 | 3 | 2 | 2 | 156 |
| 7 | 2 | 2 | 1 | 300 |
| 8 | 2 | 1 | 2 | 115 |
| 9 | 1 | 1 | 1 | 200 |
应用SPSS16.0对正交试验结果进行方差分析,结果如下表
表2 各因素水平的数据处理结果
| | A(KMnO4溶液) | B(草酸溶液) | C(硫酸溶液) | ||||||
| 浓度/mol·L-1 | 0.005 | 0.010 | 0.015 | 0.1 | 0.5 | 0.9 | 6 | 12 | 18 |
| 平均褪色时间/s | 138.3 | 172.3 | 189.3 | 130.3 | 179.3 | 190.3 | 278.7 | 134.7 | 86.7 |
(2)由表2可知,三因素中, 的浓度(选填“A、B或C”,下空同)对反应速率影响显著,而 的浓度对反应速率的影响不显著。
(3)由表2可知,当高锰酸钾浓度为 mol·L-1、草酸浓度为 mol·L-1时,反应最快。即因素A、B的较适宜实验条件得以确定。
根据以上实验结果,该小组同学继续探究硫酸的浓度是怎样影响本反应速率的,测得如下实验结果:
表3 不同硫酸浓度下的褪色时间
| c(H2SO4)/mol·L-1 | 18 | 16 | 14 | 12 | 10 | 8 | 6 |
| 褪色时间/s | 67 | 83 | 90 | 103 | 129 | 146 | 200 |
(4)根据课堂实验的合适时间,可选溶液的褪色时间约为1分钟和2分钟的两份溶液,即此时硫酸的浓度为 mol·L-1和 mol·L-1,这也有利于观察这两个反应速率的差异。
结论:草酸与酸性高锰酸钾溶液的反应,可作为课堂实验探究浓度对反应速率的影响。
某实验小组用0.50 mol/L NaOH溶液和0.50 mol/L H2SO4溶液进行中和热的测定。
Ⅰ.配制0.50 mol/L NaOH溶液
(1)若实验中大约要使用245 mL NaOH溶液,则至少需要称量NaOH固体 g。
(2)从下图中选择称量NaOH固体所需要的仪器(填序号) 。
| 名称 | 托盘天平(带砝码) | 小烧杯 | 坩埚钳 | 玻璃棒 | 药匙 | 量筒 |
| 仪器 | ||||||
| 序号 | a | b | c | d | e | f |
Ⅱ.测定中和热的实验装置如图所示
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ·mol-1):_______________________________________。
(2)取50 mL NaOH溶液和30 mL硫酸进行实验,实验数据如下表。
①请填写下表中的空白:
| 温度 实验次数 | 超始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 平均温度差 (t2-t1)/℃ | ||
| H2SO4 | NaOH | 平均值 | |||
| 1 | 26.2 | 26.0 | 26.1 | 30.1 | |
| 2 | 27.0 | 27.4 | 27.2 | 33.3 | |
| 3 | 25.9 | 25.9 | 25.9 | 29.8 | |
| 4 | 26.4 | 26.2 | 26.3 | 30.4 | |
②根据上述实验数据计算出的中和热为53.5 kJ/mol,这与中和热的理论值57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)______。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.在量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有稀硫酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe的氧化物和SiO2,实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O及CaCO3,步骤如下: ![]()
试回答下列问题:
(1)B物质的化学式是 在未加入H2O2的溶液中,存在的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。若检验该溶液中Fe3+,选择最合适的试剂是 (填代号)。
| A.KMnO4溶液 | B.Fe粉 | C.Na2CO3溶液 | D.KSCN溶液 |
(3)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过 ,过滤等操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还需用到另一玻璃仪器是 。
(4)制备CaCO3时,先通入 (填NH3或CO2),若实验过程中有氨气逸出,可选用下列装置中的 (填代号)装置吸收氨气。(烧杯中的液体都为水)
.现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠水溶液;②乙醇和丁醇;③溴化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是( )
| A.分液、萃取、蒸馏 | B.萃取、蒸馏 、分液 |
| C.分液、蒸馏、萃取 | D.蒸馏、萃取、分液 |