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(20分)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3?5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。![]()
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) (I)
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) (II)
S(s)+Na2SO3(aq)
Na2S2O3(aq) (III)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若 ,则整个装置气密性良好。装置D的作用是
。装置E中为 溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为 。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择 。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是 。已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有 。
a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3?5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:
。
已知Na2S2O3?5H2O遇酸易分解:S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) (I)
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) (II)
S(s)+Na2SO3(aq)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若 ,则整个装置气密性良好。装置D的作用是
。装置E中为 溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为 。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择 。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是 。已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有 。
a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3?5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:
。
已知Na2S2O3?5H2O遇酸易分解:S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
I.将粗氧化铜(含少量Fe)溶解在足量的稀盐酸中,然后加热、过滤得到CuCl2(含少量FeCl2)溶液,经测定,溶液pH为2.
II.对I中所得到的溶液按下列步骤进行提纯.
已知:
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
| Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
| Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
(1)下列物质中,最适合作为氧化剂X的是
A.KMnO4 B.K2Cr2O4 C.H2O2 D.NaClO
(2)①加入的物质Y是
(3)分离出沉淀Z,并将滤液蒸发,欲获得氯化铜晶体(CuCl2?2H2O),应采取的措施是
(4)①某同学利用反应:Cu+2H+═Cu2++H2↑设计实验来制取CuCl2溶液,该同学设计的装置应该为
(5)已知一些难溶物的浓度积常数如下表:
| 物质 | FeS | MnS | CuS | PbS | HgS | ZnS |
| Ksp | 6.3×10-18 | 2.5×-13 | 1.3×10-36 | 3.4×10-28 | 6.4×10-53 | 1.6×10-24 |
①NaOH ②FeS ③Na2S.
A. 海底热液研究(图1)处于当今科研的前沿。海底热液活动区域“黑烟囱”的周围常存在FeS、黄铜矿及锌矿等矿物。
(1) Ni2+的核外电子排布式是____________________。
(2) 分析下表,铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,基主要原因是 。
| 电离能/kJ·mol-1 | I1 | I2 |
| 铜 | 746 | 1958 |
| 锌 | 906 | 1733 |
(3) 下列说法正确的是________。
A. 电负性:N>O>S>C B. CO2与COS(硫化羰)互为等电子体
C. NH3分子中氮原子采用sp3杂化 D. CO、H2S、HCN都是极性分子
(4) “酸性热液”中大量存在一价阳离子,结构如图2,它的化学式为________________。
(5) FeS与NaCl均为离子晶体,晶胞相似,前者熔点为985℃,后者801℃,其原因是____________________________________________。在FeS晶胞中,与Fe2+距离相等且最近的S2-围成的多面体的空间构型为________________。
B. 制备KNO3晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO3和NaCl的混合物进行分离。下面是某化学兴趣小组的活动记录:
| | NaNO3 | KNO3 | NaCl | KCl |
| 10℃ | 80.5 | 20.9 | 35.7 | 31.0 |
| 100℃ | 175 | 246 | 39.1 | 56.6 |
实验方
Ⅰ. 溶解:称取29.8g KCl和34.0g NaNO3放入250mL烧杯中,再加入70.0g蒸馏水,加热并搅拌,使固体全部溶解。
Ⅱ. 蒸发结晶:继续加热和搅拌,将溶液蒸发浓缩。在100℃时蒸发掉50.0g水,维持该温度,在保温漏斗(如图所示)中趁热过滤析出的晶体。得晶体m1g。
Ⅲ. 冷却结晶:待溶液冷却至室温(实验时室温为10℃)后,进行减压过滤。得KNO3粗产品m2g。
Ⅳ. 重结晶:将粗产品全部溶于水,制成
假定:① 盐类共存时不影响各自的溶解度;② 各种过滤操作过程中,溶剂的损耗忽略不计。试回答有关问题:
(1) 操作Ⅱ中趁热过滤的目的是 。
(2) 若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水,则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m2=______g,其中混有NaCl______g。为防止NaCl混入,在操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中至少应加入蒸馏水______g。
(3) 操作Ⅲ中采用减压过滤,其优点是______________________________________。该小组同学所用的装置如右图所示,试写出该装置中主要用到的玻璃仪器的名称:________________。若实验过程中发现倒吸现象,应采取的措施是______________________________________。
(1) Ni2+的核外电子排布式是____________________。
(2) 分析下表,铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,基主要原因是 。
| 电离能/kJ·mol-1 | I1 | I2 |
| 铜 | 746 | 1958 |
| 锌 | 906 | 1733 |
(3) 下列说法正确的是________。
A. 电负性:N>O>S>C B. CO2与COS(硫化羰)互为等电子体
C. NH3分子中氮原子采用sp3杂化 D. CO、H2S、HCN都是极性分子
(4) “酸性热液”中大量存在一价阳离子,结构如图2,它的化学式为________________。
(5) FeS与NaCl均为离子晶体,晶胞相似,前者熔点为985℃,后者801℃,其原因是____________________________________________。在FeS晶胞中,与Fe2+距离相等且最近的S2-围成的多面体的空间构型为________________。
B. 制备KNO3晶体的实质是利用结晶和重结晶法对KNO3和NaCl的混合物进行分离。下面是某化学兴趣小组的活动记录:
| | NaNO3 | KNO3 | NaCl | KCl |
| 10℃ | 80.5 | 20.9 | 35.7 | 31.0 |
| 100℃ | 175 | 246 | 39.1 | 56.6 |
实验方
Ⅰ. 溶解:称取29.8g KCl和34.0g NaNO3放入250mL烧杯中,再加入70.0g蒸馏水,加热并搅拌,使固体全部溶解。
Ⅱ. 蒸发结晶:继续加热和搅拌,将溶液蒸发浓缩。在100℃时蒸发掉50.0g水,维持该温度,在保温漏斗(如图所示)中趁热过滤析出的晶体。得晶体m1g。
Ⅲ. 冷却结晶:待溶液冷却至室温(实验时室温为10℃)后,进行减压过滤。得KNO3粗产品m2g。
Ⅳ. 重结晶:将粗产品全部溶于水,制成
假定:① 盐类共存时不影响各自的溶解度;② 各种过滤操作过程中,溶剂的损耗忽略不计。试回答有关问题:
(1) 操作Ⅱ中趁热过滤的目的是 。
(2) 若操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中不加入蒸馏水,则理论上在操作Ⅲ中可得粗产品的质量m2=______g,其中混有NaCl______g。为防止NaCl混入,在操作Ⅱ中承接滤液的烧杯中至少应加入蒸馏水______g。
(3) 操作Ⅲ中采用减压过滤,其优点是______________________________________。该小组同学所用的装置如右图所示,试写出该装置中主要用到的玻璃仪器的名称:________________。若实验过程中发现倒吸现象,应采取的措施是______________________________________。