题目内容
某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
实验Ⅰ:制取NaClO2晶体
已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2?3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置进行实验。![]()
(1)装置③的作用是 。
(2)装置②中产生ClO2的化学方程式为 ;装置④中制备NaClO2的化学方程式为 。
(3)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②趁热过滤;③ ;④低于60℃干燥,得到成品。
实验Ⅱ:测定某亚氯酸钠样品的纯度。
设计如下实验方案,并进行实验:
①准确称取所得亚氯酸钠样品m g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(已知:ClO2-+ 4I-+4H+ =2H2O+2I2+Cl-)。将所得混合液配成250mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol?L-1 Na2S2O3标准液滴定,至滴定终点。重复2次,测得平均值为V mL(已知:I2 +2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(4)达到滴定终点时的现象为 。
(5)该样品中NaClO2的质量分数为 (用含m、c、V的代数式表示)。
(6)在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,原因用离子方程式表示为
。
(14分)
(1)防止倒吸(2分)
(2)2NaClO3 + Na2SO3 + H2SO4 = 2ClO2 + 2Na2SO4 + H2O(2分)
2NaOH + 2ClO2 + H2O2 =2NaClO2 + 2H2O + O2(2分)
(3)用38-60的温水洗涤(2分,仅写“洗涤”给1分)
(4)溶液由蓝色变为无色且半分钟不变色(2分,半分钟不写不扣分)
(5)
%
(6)4I- + O2 + 4H+=2I2 + 2H2O
解析试题分析:
装置③称为安全瓶,连在两装置中间起到防倒吸作用
据题意,在酸性条件下,NaClO3被Na2SO3 还原为ClO2,所以Na2SO3被NaClO3氧化为Na2SO4。在碱性条件下,ClO2被H2O2 还原为NaClO2,H2O2被ClO2氧化为O2。
从溶液中过滤得到固体后,应进行洗涤,然后烘干,得到成品,据题意可知“已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2?3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。”因此洗涤时的温度应在38℃——60℃之间
中和滴定终点的现象应该是指示剂变色,且半分钟内不变化,才能表示达到滴定终点。淀粉遇碘变蓝色,碘与Na2S2O3反应后生成I-,所以到滴定终点时蓝色消失变成无色,且半分钟内不变色。
略
中和滴定计算公式中,只有一个变量——滴定前后消耗标准液的体积,“在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高”,说明消耗Na2S2O3体积偏大,可能的原因是生成I-被空气中的氧气氧化成I2。
考点:以实验为载体考查学生的实验操作能力和综合分析能力,同时也考查了对于方程式的书写,本题中的难点主要是针对多步实验计算有了一定要求,关于计算多数学生难以应付,总体来说该题综合性较好。
(16分)化学实验是科学探究的基础。请回答有关实验问题:
(1)下面的四个实验装置有三个都存在明显缺陷,其中完全正确的是 :![]()
(2)要检验上面B装置氨气已集满的操作是 则试管已集满。
(3)ClO2是一种安全、高效、广谱、强力杀菌剂,其性质如右表:
| 色态 | 溶于碱 | 超过1Kpa、受热或遇光 | |
| 常温气体 | -59-11℃红黄色液体 | 生成亚氯酸盐和氯酸盐 | 爆炸 |
②工业用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用下图B所示装置模拟工业制法制取并收集液态ClO2,请模仿下图B的装置图和图例,在答题卡的相应图中补充完善装置图,并作必要的标注。
(13分)某化学兴趣小组的同学用下图所示实验装置进行实验研究(图中a、b、c表示止水夹),请对其方案进行完善或评价。![]()
(1)实验室将B、C、E相连后,以浓盐酸和 为原料可制取Cl2。
(2)利用实验室常用方法制取氯气,将A、C、E相连,在丙中加入适量水,即可制得氯水.将所得氯水分为两份,进行Ⅰ、Ⅱ两个实验,实验操作如下,将现象①填入下表:
| 实验 序号 | 实验操作 | 现象 |
| Ⅰ | 将氯水滴入品红溶液 | ① |
| Ⅱ | 氯水中加入碳酸氢钠粉末 | 有无色气泡产生 |
②请你评价:
实验Ⅱ推出相应的结论是氯气与水反应的产物具有酸性,是否合理? ________________若不合理,请说明理由(若合理,无需填写):________________________________________。
(3) A、C、E相连,可设计一个简单的实验,以验证Cl-和Br-的还原性强弱,C中应放入的试剂是 。
(4) B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片,可制得NO2,欲用D装置验证NO2与水的反应,其操作步骤为:先关闭止水夹________,再打开止水夹c,双手紧握(或微热)试管丁,使试管中气体逸出,NO2与水接触后观察到的现象是 。
柴达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外,它有富足得令人惊讶的盐矿资源。液体矿床以钾矿为主,伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含K+、Mg2+、Br一、SO42一、Cl一等),来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴(Br2),他们设计了如下流程:![]()
请根据以上流程,回答相关问题:
(1)操作②的所需的主要仪器是 。
(2)参照下图溶解度曲线,得到的固体A的主要成分是 (填化学式)。![]()
(3)同学甲提出一些新的方案,对上述操作②后无色溶液进行除杂提纯,其方案如下:
【有关资料】
| 化学式 | BaCO3 | BaSO4 | Ca(OH)2 | MgCO3 | Mg(OH)2 |
| Ksp | 8.1×10一9 | 1.08×10一10 | 1.0×10一4 | 3.5×10一5 | 1.6×10一11 |
【设计除杂过程】
a、已知试剂B是K2CO3溶液,则溶液A的主要成分是 (填化学式)。
【获取纯净氯化钾】
b、对溶液B加热并不断滴加l mol· L-1的盐酸溶液,同时用pH试纸检测溶液,直至pH=5时停止加盐酸,得到溶液C。该操作的目的是 。将溶液C倒入蒸发皿中,加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌,直到出现较多晶体时,停止加热。
【问题讨论】
c、进行操作⑤中控制溶液pH=12可确保Mg2+除尽,根据提供的数据计算,此时溶液B中Mg2+物质的量浓度为 。
下列说法正确的是
| A.配制100 mL 1.0 mol/L CuSO4溶液,可将25 g CuSO4·5H20溶于100 mL蒸馏水中 |
| B.将几根火柴头浸于水中,一段时间后取少量溶液于试管中,加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,若出现白色沉淀,说明含有氯元素 |
| C.用纸上层析法分离某些物质时,为了看到色斑,只有有色离子的物质才可以用纸层析法 |
| D.减压过滤时,吸滤瓶内液面高度将达到支管口时,应拔掉吸滤瓶上的橡皮管,并从吸滤瓶支管口倒出溶液 |
下列药品和装置合理且能完成相应实验的是( )![]()
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| A.喷泉实验 |
| B.实验室制取并收集氨气 |
| C.制备氢氧化亚铁 |
| D.验证苯中是否有碳碳双键 |