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某研究小组为了探究SO2的实验室制法和有关化学性质,设计了如下的实验。 实验I:...

某研究小组为了探究SO2的实验室制法和有关化学性质,设计了如下的实验。

实验I

1)实验基本操作

多孔隔板与活塞相配合,能起到的作用是_____________________________________.

该实验制H2时需用浓硫酸配制480mL 3 molL的稀硫酸,配制中所需的玻璃仪器有250 mL烧杯、l 00mL量筒、玻璃棒、胶头滴管等,还需_______________________.

该实验过程中H2所起的作用是_____________________________.

2)实验时先打开活塞,让装置A内试剂反应一段时间后,关闭活塞,再往装置B中滴入适量浓硫酸反应片刻后,甲、乙两学生分别取装置D中少量溶液,甲学生往其中加入酸性KMnO4溶液,观察到酸性KMnO4溶液紫红色褪去;乙学生往其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,观察到有白色沉淀生成。根据各自实验现象甲、乙学生得出SO2Fe3+氧化。

试判断甲、乙学生的结论是否严谨________________(填写选项)

A.甲学生严谨      B.乙学生严谨      C.甲、乙学生都不严谨

写出SO2Fe3+氧化的离子反应方程式_____________________________________.

实验II

3)该研究小组为测定SO2催化氧化为SO3的转化率,又设计了如下实验:已知SO3熔点为16.8℃,且忽略空气中CO2的影响).

当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通入氧气,其目的是:____________________.

实验结束后,若装置D增加的质量为m g,装置E中产生白色沉淀的质量为n g,则此条件下二氧化硫的转化率是_______________(用含字母的代数式表示,不用化简)

 

可控制反应随时进行也可随时停止(或能起启普发生器的功能等,但答控制反应速率不得分) 500mL容量瓶 排尽装置中的空气 B SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收 【解析】 根据实验目的和装置中的信息可知,A装置用于制备氢气以排出系统中的空气,以防氧气干扰二氧化硫的性质检验;B装置用于制备二氧化硫;C装置是安全瓶;D装置用于探究二氧化硫的还原性;E装置是尾气处理装置。测定SO2催化氧化为SO3的转化率的装置中,B装置用于干燥混合气并控制两种组分的比例和流速;C装置是催化氧化装置:D装置用于收集三氧化硫:E装置用于吸收二氧化硫。根据D和E中的固体的质量可以求出SO3的转化率。 (1)①固体放在隔板上,与液体接触即可反应,若关闭活塞,气体将液体压回长颈漏斗中,与固体分离,反应即可停止,所以此装置可控制反应随时进行也可随时停止。 ②因为需要配制480mL的溶液,需要选择稍大的500mL容量瓶。 ③该实验过程中H2所起的作用是:用氢气排尽装置中的空气。这样做的目的是为了防止氧气影响后面的反应。 (2)①甲同学加入酸性高锰酸钾溶液,亚铁离子能被高锰酸钾氧化,二氧化硫和亚硫酸也能被氧化,所以不能说明二氧化硫被铁离子氧化;而乙同学是检验反应后生成的硫酸根离子,有硫酸钡沉淀生成,就说明二氧化硫被铁离子氧化成了硫酸根离子,所以选B。 ②二氧化硫被铁离子氧化成硫酸根,同时生成亚铁离子,离子方程式为:SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ (3)①当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,继续通入氧气是为了使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被赶到后面容器中被充分吸收。 ②装置D中为冷却得到的三氧化硫,装置E中 二氧化硫被硝酸氧化后与氯化钡反应产生的白色沉淀为硫酸钡沉淀,根据S元素守恒,可以计算出二氧化硫的转化率为。  
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考点分析:
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氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。某兴趣小组以铁屑为原料模拟工业上制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的流程如下:

请回答下列问题:

(1)“氧化”阶段通入过量空气比用氯气作氧化剂具有的优点是____________

(2)“合成”阶段生成Na2FeO4的离子方程式为___________________________

(3)为了检验“氧化”过程中所得FeCl3 溶液中是否含有Fe2+,某同学取少量溶液于试管中,选用下列试剂可以达到目的的是_______(填字母)。

a.KSCN溶液    b.NaOH溶液    c.K3[Fe(CN)6]溶液   d.苯酚溶液

若选用酸性KMnO4溶液进行检验,请分析方案是否合理,并说明理由:____________

(4)过程①制取FeCl3固体的具体操作步骤是__________________________。若使6.4mol/LFeCl3饱和溶液不析出Fe(OH)3,需控制溶液的pH小于____。{已知该实验条件下,Ksp[(Fe(OH)3]=8.5×10-36,Kw=1.1×10-13,1.13≈1.33}

(5)在不同温度和不同pH 下,FeO42-的稳定性如下图所示:

从上图分析,为了提高“合成”阶段Na2FeO4的产率,可采取的实验条件范围为______________________

 

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某小组通过实验研究Na2O2与水的反应。

操作

现象

向盛有4gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水得到溶液a

剧列反应,产生能使带火星木条复燃的气体

5mL溶液a于试管中,滴入两滴酚酞

.溶液变红

.10分种后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色

 

1Na2O2与水反应的化学方程式___

2)ⅱ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2与酚酞发生了反应。

.甲同学通过实验证实了H2O2的存在:取少量溶液a,加入试剂___(填化学式),有气体产生。

.乙同学查阅资料获悉:用KMnO4可以测定H2O2的含量:取15.00mL溶液a,用稀H2SO4酸化,逐滴加入0.003molL-1KMnO4溶液,产生气体,溶液褪色速率开始较慢后变快,至终点时共消耗20.00mLKMnO4溶液。

请配平:___MnO4-+___H2O2+___=___Mn2++___O2↑+___H2O

②溶液ac(H2O2)=___molL-1

③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是___

3)为探究现象ⅱ产生的原因,同学们继续进行了如下实验:

.H2O2溶液中滴入两滴酚酞,振荡,加入50.1molL-1NaOH溶液,溶液变红又迅速变无色且产生气体,10分钟后溶液变无色。

.0.1molL-1NaOH溶液中滴入两滴酚酞的,振荡,溶液变红,10分钟后溶液颜色无明显变化;向该溶液中通入O2,溶液颜色无明显变化。

①从实验Ⅲ和Ⅳ中,可得出的结论是___

②同学们进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后,H2O2与酚酞发生了化学反应。实验方案是:取少量溶液a于试管中,___

 

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某课外小组在实验室制备氨气,并进行有关氨气的性质探究.

该小组同学加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气.

应该选用的仪器及装置有填字母 ______

生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为 ______

该小组同学设计如图所示装置探究氨气的还原性.

在上述过程会同时发生多个反应,写出其中属于置换反应的化学方程式 ______ 若实验时通入氨气的速率过快,在烧瓶中会出现白烟,该物质的化学式为 ______

该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵.

甲同学先将二氧化碳通入水中,充分溶解后,再通入氨气;乙同学先将氨气通入水中,充分溶解后,再通入二氧化碳.合适的方案是 ______ ,原因是 ______

检验产物中有的方法为 ______

 

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某化学活动小组设计如图所示(部分夹持装置已略去)实验装置,以探究潮湿的Cl2Na2CO3反应得到的固体物质。

1)装置A中发生反应的化学方程式是___

2)试剂Y___;作用是___

3)已知:通入一定量的氯气后,测得D中有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯的氧化物.可以确定的是C中含有氯元素的盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C中反应后固体的成分进行猜想和探究。

提出合理假设。

假设1:存在两种成分:NaHCO3和物质W

假设2:存在三种成分:NaHCO3Na2CO3和物质W

则上述假设中物质W___(填化学式)

设计方案,进行实验。请填写相应的实验步骤以及预期现象和结论。

限选实验试剂:稀H2SO4、稀HNO3BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液。

实验步骤

预期现象和结论

步骤1:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于AB试管中

 

步骤2:向A试管中滴加___

①若无明显现象,证明固体中不含___

②若出现___(填现象和结论)

步骤3:向B试管中滴加___

若溶液中出现白色沉淀,则证明含有氯元素的盐;结合步骤2中①,则假设1成立;结合步骤2中②,则假设2成立

 

4)若假设1成立,已知C中有0.1molCl2参加反应,推知C中反应的化学方程式为___

 

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某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。

甲同学认为沉淀可能是CuCO3;乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)2;丙同学认为沉淀可能是CuCO3Cu(OH)2的混合物。(查阅资料知:CuCO3Cu(OH)2均不带结晶水)

.按照甲同学的观点,发生反应的离子反应方程式为_______________________

在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。其具体操作依次为____________________

.请用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分。

1)各装置连接顺序为__________________________

2)能证明生成物中有CuCO3的实验现象是__________________

.若CuCO3Cu(OH)2两者都有,可利用下列装置通过实验测定其组成。

1)装置C中碱石灰的作用是__________________,实验开始和结束时都要通入过量的空气,请说明结束时通入过量空气的作用是____________________________

2)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为___________

 

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