题目内容

某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉,并进行漂白粉有效成分的质量分数测定

(1)装置④中的x试剂为
 
.
(2)装置③中发生反应的化学方程式为
 
.该反应是放热反应,反应温度较高时有副反应发生.改进该实验装置以减少副反应发生的方法是
 

 
.
(3)测定漂白粉有效成分的质量分数
称取1.000g漂白粉于锥形瓶中,加水溶解,调节溶液的pH,以淀粉为指示剂,用0.1000mol?L-1KI溶液进行滴定,溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点.反应原理为:
3ClO-+I-═3Cl-+IO3-   IO3-+5I-+3H2O═6OH-+3l2
实验测得数据如下表所示.
滴定次数123
KI溶液体积/mL19.9820.0220.00
该漂白粉中有效成分的质量分数为
 
.若滴定过程中未充分振荡溶液局部变浅蓝色时就停止滴定,则测定结果将
 
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
考点:探究物质的组成或测量物质的含量
专题:实验探究和数据处理题
分析:(1)根据氯气的物理性质和化学性质判断试剂.
(2)氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,根据温度对该反应的影响分析.
(3)先计算次氯酸钙的质量,再根据质量分数公式计算;根据使用碘化钾的物质的量判断测定结果.
解答: 解:(1)氯气有毒,所以不能直接排空;氯气能和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和次氯酸钠、水,所以有毒物质转变为无毒物质,所以x试剂为氢氧化钠溶液.
故答案为:NaOH溶液.
(2)氯气和氢氧化钙反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,反应方程式为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;该反应是放热反应,反应温度较高时有副反应发生.改进该实验装置以减少副反应发生的方法是降低温度.
故答案为:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O;将装置③置于冷水浴中进行实验.
(3)3ClO-+I-=3Cl-+IO3-   ①; IO3-+5I-+3H2O=6OH-+3I2②
将方程式①+②得:ClO-+2I-+H2O=Cl-+2OH-+I2
KI溶液的总体积=(19.98+20.02+20.00)mL=60.00mL,平均体积为
60.00mL
3
=20.00mL.
 设次氯酸根离子的物质的量为x.
ClO-+2I-+H2O=Cl-+2OH-+I2
1mol 2mol
x    0.1000mol?L-1×0.020L
所以x=0.001mol
次氯酸钙的质量为:143g×0.001mol×0.5=0.0715g
所以质量分数为:
0.0715
1.000
=7.15%;
若滴定过程中未充分振荡溶液局部变浅蓝色时就停止滴定,导致碘化钾的物质的量偏少,所以测定结果将偏低.
故答案为:7.15%;偏低.
点评:本题考查了氯气的性质及实验的设计,难度较大,会根据要求设计实验,是学习的难点和考试的热点.
练习册系列答案
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工业上为了测定辉铜矿(主要成分是Cu2S)中Cu2S的质量分数,设计了如图1装置.实验时按如下步骤操作:
A.连接全部仪器,使其成为如图装置,并检查装置的气密性.
B.称取研细的辉铜矿样品1.000g.
C.将称量好的样品小心地放入硬质玻璃管中.
D.以每分钟1L的速率鼓入空气.
E.将硬质玻璃管中的辉铜矿样品加热到一定温度,发生反应为:Cu2S+O2═SO2+2Cu.
F.移取25.00ml含SO2的水溶液于250ml锥形瓶中,用0.0100mol/L KMnO4标准溶液滴定至终点.按上述操作方法重复滴定2-3次.

试回答下列问题:
(1)装置①的作用是
 
;装置②的作用是
 
.
(2)假定辉铜矿中的硫全部转化为SO2,并且全部被水吸收,则操作F中所发生反应的化学方程式为
 

(3)若操作F的滴定结果如下表所示,则辉铜矿样品中Cu2S的质量分数是
 
.
滴定
次数
待测溶液的
体积/mL
标准溶液的体积
滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL
125.001.0421.03
225.001.9821.99
325.003.2021.24
(4)本方案设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作失误),你认为是
 
(写一种即可).
(5)已知在常温下FeS的 Ksp=6.25×10-18,H2S 饱和溶液中c(H+)与c(S2-)之间存在如下关系:c2(H+)?c(S2-)=1.0×10-22.在该温度下,将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中,欲使溶液中(Fe2+)为1mol/L,应调节溶液的c(H+)为
 
.
(6)某人设想以图2所示装置用电化学原理生产硫酸,写出通入SO2的电极的电极反应式
 
.

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