【題目】亞硝酰硫酸(NOSO4H)純品為棱形結晶,溶于硫酸,遇水易分解,常用于制染料。SO2和濃硝酸在濃硫酸存在時可制備NOSO4H,反應原理為:SO2+HNO3=SO3+HNO2、SO3+HNO2=NOSO4H。
(1)亞硝酰硫酸(NOSO4H)的制備。
①打開分液漏斗I中的旋塞后發(fā)現(xiàn)液體不下滴,可能的原因是_______。
②按氣流從左到右的順序,上述儀器的連接順序為_______ (填儀器接口字母,部分儀器可重復使用)。
③A中反應的方程式為_______。
④B中“冷水”的溫度一般控制在20°C,溫度不易過高或過低的原因為_______。
(2)亞硝酰硫酸(NOSO4H)純度的測定。稱取1.500g產品放入250 mL的碘量瓶中,并加入100.00 mL濃度為0.1000 mol·L-1的KMnO4標準溶液和10 mL25%的H2SO4,搖勻;用0.5000 mol·L-1 Na2C2O4標準溶液滴定,滴定前讀數(shù)1.02 mL,到達滴定終點時讀數(shù)為31.02 mL。
已知:
i.__KMnO4+__NOSO4H+__=__K2SO4+__MnSO4+__HNO3+__H2SO4
ii.2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+8H2O
①完成反應i的化學方程式:_______KMnO4+_______NOSO4H+_______=_______K2SO4+_______MnSO4+_______HNO3+_______H2SO4
②滴定終點的現(xiàn)象為_______。
③產品的純度為_______。(保留3位有效數(shù)字)
【答案】分液漏斗上口的塞子未打開或漏斗未與大氣相通或漏斗塞子的凹槽未與頸部的通氣孔對準 a→de→cb→de→f Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+ SO2↑ 溫度太低,反應速率太慢;溫度太高,硝酸易分解,SO2逸出 2 5 2H2O 1 2 5 2 滴入最后一滴Na2C2O4溶液后,溶液由淺紫色變?yōu)闊o色且半分鐘顏色不恢復 84.7%
【解析】
(1)①漏斗內的液體與大氣相通時液體才能順利流下;
②亞硝酰硫酸(NOSO4H)遇水易分解,裝置A制取的SO2中含有水蒸氣,必須先干燥再通入B中反應制取亞硝酰硫酸(NOSO4H),同時又要防止空氣中或其他實驗儀器中的水蒸氣進入B中,SO2有毒,未反應的剩余SO2不能排放到大氣中,據(jù)此分析;
③硫酸與亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉(或硫酸氫鈉)和二氧化硫;
④溫度影響反應速率,同時濃硝酸不穩(wěn)定;
(2)①根據(jù)氧化還原反應,化合價升降(電子得失)守恒及物料守恒分析配平;
②在氧化還原滴定操作中,高錳酸鉀自身紫紅色,發(fā)生氧化還原反應時紫色褪去,自身可作滴定操作的指示劑;
③結合反應ii,根據(jù)題給數(shù)據(jù)計算過量的KMnO4的量,在結合反應計算NOSO4H的物質的量,進而求算產品的純度。
(1)
①分液漏斗上口塞子未打開或漏斗未與大氣相通或漏斗塞子的凹槽未與頸部的通氣孔對準,均可導致液體不下滴;
答案為分液漏斗上口塞子未打開或漏斗未與大氣相通或漏斗塞子的凹槽未與頸部的通氣孔對準;
②A裝置的目的為制備SO2氣體,產生的SO2需與HNO3反應制備NOSO4H,但NOSO4H易水解,所以SO2需先干燥,且SO2會污染空氣,制備完成需進行尾氣處理,故裝置連接順序為A→C→B→C→D,即a→de→cb→de→f;
故答案為a→de→cb→de→f。
③A裝置的目的為制備SO2氣體,方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑或Na2SO3+2H2SO4(濃)=2NaHSO4+H2O+SO2↑;
故答案為Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑或Na2SO3+2H2SO4(濃)=2NaHSO4+H2O+SO2↑。
④B中“冷水”的溫度一般控制在20℃,溫度不宜過高或過低的原因為溫度過高,HNO3易分解,SO2逸出,溫度過低,反應速率太慢;
故答案為溫度過高,HNO3易分解,SO2逸出,溫度過低,反應速率太慢。
(2)
①根據(jù)氧化還原電子轉移配平得方程式2KMnO4+5NOSO4H+2H2O═K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,
故答案為2;5;2;H2O;1;2;5;2;
②根據(jù)滴定試劑的加入順序可知滴定終點時Na2C2O4恰好將KMnO4標準溶液反應完,則滴定終點的現(xiàn)象為滴入最后一滴Na2C2O4標準溶液,溶液由淺紫色變?yōu)闊o色且半分鐘內顏色不恢復;
故答案為最后一滴Na2C2O4標準溶液,溶液由淺紫色變?yōu)闊o色且半分鐘內顏色不恢復。
③根據(jù)題目數(shù)據(jù),滴定過程中Na2C2O4標準溶液的耗量為31.02mL-1.02mL=30mL,根據(jù)電子轉移守恒有關系式:2KMnO4~5Na2C2O4,則n(KMnO4)= ×30mL×0.5000molL-1×10-3L/mL=0.006mol,則與亞硝酰硫酸(NOSO4H)反應的KMnO4有0.1L×0.1000molL-1-0.006mol=0.004mol,由①得關系式:2KMnO4~5NOSO4H,n(NOSO4H)= ×0.004mol=0.01mol,亞硝酰硫酸(NOSO4H)產品的純度為≈84.7%,
故答案為84.7%。
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【題目】已知某有機物A的紅外光譜和核磁共振氫譜圖如下圖所示,下列說法中不正確的是( )
A. 由紅外光譜可知,該有機物中至少有三種不同的化學鍵
B. 由核磁共振氫譜圖可知,該有機物分子中有三種不同的氫原子
C. 僅由其核磁共振氫譜圖無法得知其分子中的氫原子總數(shù)
D. 若A的化學式為C2H6O,則其結構簡式為CH3—O—CH3
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】轉鼓指數(shù)是反映燒結礦的機械強度的物理性能指標,其值越大,機械強度越好。某煉鋼廠的工業(yè)廢渣中主要含有Al2O3、Fe2O3、SiO2,對該廢渣進行處理來獲取活性氧化鋁,其流程如下:
(1)燒結產物主要有NaAlO2、CaSiO3、NaFeO2及氣體X。氣體X是_________。
(2)燒結產物NaAlO2也可以通過所學知識由Al2O3轉化得到,寫出反應的離子方程式____
(3)寫出由氫氧化鋁制備氧化鋁的化學方程式:____________________。
(4)堿浸前需將燒結產物進行粉碎,其目的是_________。堿浸過程中,NaFeO2可與水應生成NaOH和一種含鐵的化合物,寫出該反應的化學方程式_________________。
(5)某同學設計了由廢渣(Al2O3、Fe2O3)制備純凈的Al2(SO4)3·18H2O晶體的實驗步驟。請利用所學和流程中的信息補充完整:向一定量濾渣中加入足量的稀硫酸,充分反應,無不溶物后,滴加NaOH溶液至生成的沉淀不再減少,過濾,__________,將所得溶液蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過濾,抽干,裝瓶。(實驗中必須使用的試劑:CO2氣體、稀硫酸、蒸餾水)
(6)已知試劑EDTA分別能與Al3+或Pb2+以物質的量之比1︰1進行反應,F(xiàn)測定硫酸鋁晶體樣品中Al2(SO4)3·18H2O(摩爾質量為666g/mol)質量分數(shù)的實驗步驟如下:(雜質不與EDTA反應)
步驟1:準確稱取硫酸鋁晶體樣品m g,溶于25 mL水中。
步驟2:加入c1 mo1·L-1EDTA溶液V1mL(過量),煮沸、冷卻。
步驟3:再向上述溶液中加入c2 mol·L- 1Pb(NO3)2 溶液V2mL 恰好與過量的EDTA溶液完全反應。
請根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算該樣品中Al2(SO4)3·18H2O的質量分數(shù)。(用含字母的代數(shù)式表示)。__________(寫出具體計算過程)
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【題目】一種以輝銅礦(主要成分為Cu2S,含少量SiO2)為原料制備硝酸銅的工藝流程如圖所示:
(1)寫出“浸取”過程中Cu2S溶解時發(fā)生反應的離子方程式:___。
(2)恒溫“浸取”的過程中發(fā)現(xiàn)銅元素的浸取速率先增大后減少,有研究指出CuCl2是該反應的催化劑,該過程的反應原理可用化學方程式表示為:①Cu2S +2CuCl2=4CuCl+S;②___。
(3)“回收S”過程中溫度控制在50~60℃之間,不宜過高的原因是___。
(4)向濾液M中加入(或通入)___(填字母),可得到一種可循環(huán)利用的物質。
a.鐵 b.氯氣 c.高錳酸鉀 d.氯化氫
(5)“保溫除鐵”過程中,加入CuO的目的是__;“蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶”過程中,要用HNO3溶液調節(jié)溶液的pH,其理由_。
(6)輝銅礦可由黃銅礦(主要成分為CuFeS2)通過電化學反應轉變而成,有關轉化見圖,轉化時轉移0.2mol電子,生成Cu2S___mol。
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【題目】如圖所示,兩圓圈相交的部分表示圓圈內的物質相互發(fā)生的反應。已知鈉及其氧化物的物質的量均為0.1mol,水的質量為100g。下列說法正確的是( )
A.反應③最多能產生0.05molO2
B.反應①的離子方程式為Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
C.①、②、③都屬于氧化還原反應
D.①、②、③充分反應后所得溶液中溶質的質量分數(shù):①>②>③
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【題目】下列說法正確的是
A. O2 的摩爾質量是32 g B. 1 mol Na2O 的質量是62 g
C. 18 g H2O 含有氫原子數(shù)目為1 mol D. 22.4 L SO2 的物質的量是 1 mol
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【題目】圖中為實驗室制取氯氣及性質驗證的裝置圖:
參考裝置圖回答下列問題:
(1)請指出儀器a的名稱____________________,寫出裝置A中反應的化學方程式____________
(2)在裝置D中可觀察到的現(xiàn)象是________,裝置E中可觀察到的現(xiàn)象是__________。
(3)裝置B的作用為_____,裝置C的作用為____________,裝置H的作用為_________,寫出裝置H中的離子方程式_____________。
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【題目】某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成兩份。向其中一份中逐漸加入銅粉,最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被還原為NO氣體)。向另一份中逐漸加入鐵粉,產生氣體的量隨鐵粉質量增加的變化曲線如圖所示。下列分析錯誤的是( )
A. AB段的反應為Fe+2Fe3+===3Fe2+
B. 第二份溶液中最終溶質為FeSO4
C. 混合酸中NO物質的量為0.4 mol
D. 混合酸中H2SO4濃度為5 mol·L-1
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【題目】高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑。
完成下列填空:
Ⅰ.在用KMnO4酸性溶液處理Cu2S和CuS的混合物時,發(fā)生的反應如下:
①MnO+Cu2S+H+―→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
②MnO+CuS+H+―→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
(1)下列關于反應①的說法中錯誤的是______(填字母序號)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化劑與還原劑的物質的量之比為85
c.生成2.24 L(標況下)SO2,轉移電子的物質的量是0.8 mol
d.還原性的強弱關系是:Mn2+>Cu2S
Ⅱ.在稀硫酸中,MnO和H2O2也能發(fā)生氧化還原反應
氧化反應:H2O2-2e-===2H++O2↑
還原反應:MnO+5e-+8H+===Mn2++4H2O
(2)反應中若有0.5 mol H2O2參加此反應,轉移電子的個數(shù)為________。
(3)已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,則被1 mol KMnO4氧化的H2O2是______mol。
Ⅲ.高錳酸鉀溶液與硫化亞鐵有如下反應:10FeS+6KMnO4+24H2SO4===3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O
(4)若上述反應前后固體的質量減少了2.8 g,則硫元素與KMnO4之間發(fā)生電子轉移的數(shù)目為________個。
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