(13分)硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)。
I.[查閱資料]
(1)Na2S2O3·5H2O是無色透明晶體,易溶于水。其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成。
(2)向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得產(chǎn)品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3難溶于水,可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制備產(chǎn)品]
實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置)
實驗步驟:
(1)檢查裝置氣密性,按圖示加入試劑。儀器a的名稱是____;E中的試劑是___(選填下列字母編號)。
A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.飽和NaHSO3溶液
(2)先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中燒瓶滴加濃H2SO4。
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結(jié)束反應(yīng)。過濾C中混合液,濾液經(jīng)____(填寫操作名稱)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥、得到產(chǎn)品。
Ⅲ.[探究與反思]
(1)為驗證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4,該小組設(shè)計了以下實驗方案,請將方案補充完整。(所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇)
取適量產(chǎn)品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,_____,若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。
(2)為減少裝置C中生成的Na2SO4的量,在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對原有實驗步驟(2)進行了改進,改進后的操作是_______。
(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大,所得產(chǎn)品通過_____方法提純。
Ⅱ.(1)分液漏斗;B (3)蒸發(fā)
Ⅲ. (1)過濾,用蒸餾水洗滌沉淀,向沉淀中加入足量稀HCl。
(2)先向A中燒瓶滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后,再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。(3)重結(jié)晶
解析試題分析:Ⅱ.[制備產(chǎn)品]
(1)根據(jù)儀器的構(gòu)造特點可知,儀器a的名稱是分液漏斗。根據(jù)裝置可知,A裝置是制備SO2的,C裝置是制備得Na2S2O3,BD裝置是防倒吸的,由于SO2有毒,需要尾氣處理,因此E裝置是吸收SO2的。由于SO2是酸性氧化物,可以用氫氧化鈉溶液吸收,即E中的試劑是氫氧化鈉溶液,答案選B。
(3)由于Na2S2O3·5H2O是無色透明晶體,易溶于水,因此要從溶液中得到硫代硫酸鈉晶體,責(zé)問需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥、得到產(chǎn)品。
Ⅲ.[探究與反思]
(1)Na2S2O3·5H2O的稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成,而實驗過程中有白色沉淀生成,因此要進一步驗證,則可以向白色沉淀中滴加稀鹽酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。
(2)由于亞硫酸鹽易被氧化生成硫酸鹽,而裝置中含有空氣,空氣能氧化亞硫酸鹽,所以為減少裝置C中生成的Na2SO4的量,改進后的措施是先向A中燒瓶滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后,再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。
(3)由于Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大,因此所得產(chǎn)品通過重結(jié)晶方法提純。
考點:考查物質(zhì)制備實驗方案設(shè)計與評價
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
下列實驗方案不能達到實驗?zāi)康牡氖牵?br />
| 實驗?zāi)康?br /> | 實驗方案 |
A | 證明溴乙烷發(fā)生消去反應(yīng)有乙烯生成 | 向試管中加入適量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加熱,將反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入溴的四氯化碳溶液 |
B | 證明Mg(OH)2沉淀可以轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀 | 向2 mL 1 mol/L NaOH溶液中先加入3滴1 mol/L MgCl2溶液,再加入3滴1 mol/L FeCl3溶液 |
C | 檢驗蔗糖水解產(chǎn)物具有還原性 | 向蔗糖溶液中加入幾滴稀硫酸,水浴加熱幾分鐘,然后加入足量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的銀氨溶液,并水浴加熱 |
D | 探究溫度對化學(xué)平衡的影響 | 將NO2球浸泡在冷、熱水中,觀察顏色的變化 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
工業(yè)上由廢銅屑制硫酸銅晶體的流程如下:
(1)下列溶解銅屑的兩種方案中,方案二的優(yōu)點是 。(答兩點即可)
方案一:向銅屑中加入足量的濃硫酸并加熱。
方案二:向銅屑中加入少量的銀粉再加足量的稀硫酸并通入足量空氣。
(2)測定硫酸銅晶體( CuSO4·xH2O)中結(jié)晶水?dāng)?shù)目可通過以下實驗步驟確定:
Ⅰ.稱取0.4820 g樣品置于小燒杯中,加入適量稀硫酸,加熱溶解,邊攪拌邊滴加BaCl2到沉淀完全;
Ⅱ.過濾并洗滌沉淀;
Ⅲ.將盛有沉淀的濾紙包烘干并高溫灼燒,再轉(zhuǎn)入高溫爐中,一定溫度下反復(fù)灼燒到恒重,得到BaSO4質(zhì)量為0.4660 g。
回答下列問題:
①計算CuSO4·xH2O中的x= (要求寫出計算過程)。
②步驟Ⅲ中,如果空氣不充足和溫度過高,可能會有部分沉淀被濾紙中的碳還原為BaS,若其他操作均正確,則x的測定結(jié)果將 (填“偏低”、“偏高”或“不變”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
( 11分)乙醇的沸點是78℃,能與水以任意比混溶。乙醚的沸點為34.6℃,難溶于水,在飽和Na2CO3溶液中幾乎不溶,乙醚極易燃燒。實驗室制醚的反應(yīng)原理是:
2CH3CH2OH H2O + CH3CH2—O—CH2CH3 (乙醚)
(1)甲圖和乙圖是兩套實驗室制乙醚的裝置,選裝置_______(填“甲”或“乙”)最合理,理由是_____________。
(2)反應(yīng)液中應(yīng)加入沸石,其作用是____________。
(3)反應(yīng)中溫度計的正確位置是水銀球置于________________________。
(4)用上述裝置乙制得的乙醚中可能含有大量的雜質(zhì),該雜質(zhì)是__________,除去這種雜質(zhì)的簡易方法是________________________________。
(5)如果溫度太高(如170℃),將會發(fā)生一個有機副反應(yīng),反應(yīng)方程式為:____________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(12分)為回收和利用廢舊塑料減輕“白色污染”,某興趣小組進行如下探究:
實驗課題 | 探究廢舊塑料熱分解的主要產(chǎn)物為多種烴的混合物 |
查閱資料 | ①CuO能將烴氧化成CO2和H2O; ②甲苯可被酸性KMnO4溶液氧化為苯甲酸,苯甲酸能溶于苯。 |
實驗設(shè)計 | |
實驗記錄 | 按上圖連接裝置,隔絕空氣強熱裝置A中的試管(忽略裝置內(nèi)空氣的影響),一段時間后,可觀察到如下現(xiàn)象: ①B裝置試管中有液態(tài)物質(zhì)生成; ②C中溴水的顏色變淺; ③E中黑色氧化銅變紅; ④F中無水硫酸銅變藍。 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
氨基甲酸銨(NH2COONH4)是一種白色固體,易分解、易水解,可用做肥料、滅火劑、洗滌劑等。某化學(xué)興趣小組模擬工業(yè)原理制備氨基甲酸銨,反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:2 NH3(g)+CO2(g) NH2COONH4(s) ΔH<0
(1)實驗室制備NH3的化學(xué)方程式是: 。
(2)制備氨基甲酸銨的裝置如下圖所示,把氨氣和二氧化碳通入四氯化碳中,不斷攪拌混合,生成的氨基甲酸銨小晶體懸浮在四氯化碳中。當(dāng)懸浮物較多時,停止制備。
注:四氯化碳與液體石蠟均為惰性介質(zhì)。
①發(fā)生器用冰水冷卻的原因是 。液體石蠟鼓泡瓶的作用是 。
②從反應(yīng)后的混合物中分離出產(chǎn)品的實驗方法是 (填寫操作名稱)。為了得到干燥產(chǎn)品,應(yīng)采取的方法是 (填寫選項序號)。
a. 常壓加熱烘干 b. 高壓加熱烘干 c. 真空40 ℃以下烘干
③尾氣處理裝置如右圖所示。雙通玻璃管的作用: ;
濃硫酸的作用: !
(3)取因部分變質(zhì)而混有碳酸氫銨的氨基甲酸銨樣品0.7825 g,用足量石灰水充分處理后,使碳元素完全轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,過濾、洗滌、干燥,測得質(zhì)量為1.000 g。則樣品中氨基甲酸銨的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
(12分)乙醚極易揮發(fā)、微溶于水、是良好的有機溶劑。乙醇與濃硫酸的混合物在不同溫度下反應(yīng)能生成乙烯或乙醚。某實驗小組用下圖裝置制取乙醚和乙烯。
1.制乙醚:在蒸餾燒瓶中先加入10 mL乙醇,慢慢加入10 mL濃硫酸,冷卻,固定裝置。加熱到140℃時,打開分液漏斗活塞,繼續(xù)滴加10 mL乙醇,并保持140℃,此時燒瓶c中收集到無色液體。
(1)Ⅰ和Ⅱ是反應(yīng)發(fā)生裝置,應(yīng)該選擇 (選答“Ⅰ”或“Ⅱ”)與裝置Ⅲ相連。
(2)乙醇通過分液漏斗下端連接的長導(dǎo)管插入到液面下加入,目的有二,一是使反應(yīng)物充分混合,二是
。
2.Ⅲ中水冷凝管的進水口是 (選答“a”或“b”)。冰鹽水的作用是 。
3.有同學(xué)認(rèn)為以上裝置還不夠完善,一是溴水可能倒吸,二是尾氣彌漫在空氣中遇明火危險。該同學(xué)設(shè)
計了以下幾種裝置與導(dǎo)管d連接,你認(rèn)為合理的是(選填編號) 。
4.反應(yīng)一段時間后,升溫到170℃,觀察到反應(yīng)物變?yōu)楹谏,溴水褪色。寫出實驗過程中有氣體生成化學(xué)方程式(寫兩個方程式) ; 。
5.實驗中收集到的乙醚產(chǎn)品中可能含有多種雜質(zhì)。某同學(xué)設(shè)計了以下提純方案:
(1)分液步驟除去產(chǎn)品中的酸性雜質(zhì),則X可以是 。
(2)蒸餾操作可除去的雜質(zhì)是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
用氯化鐵浸出重鉻酸鉀(K2Cr2O7)滴定法測定鈦精粉試樣中單質(zhì)鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[w(Fe)],實驗步驟如下:
步驟1:稱取試樣0.100 g于250 mL洗凈的錐形瓶中。
步驟2:加入FeCl3溶液100 mL,迅速塞上膠塞,用電磁攪拌器攪拌30 min。
步驟3:過濾,用水洗滌錐形瓶和濾渣各3~4次,洗液全部并入濾液中。
步驟4:將濾液稀釋至500 mL,再移取100 mL稀釋液于錐形瓶中,加入20 mL硫酸和磷酸的混合酸,加0.5%二苯胺磺酸鈉指示劑4滴。
步驟5:以K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至出現(xiàn)明顯紫色為終點。發(fā)生的反應(yīng)為Cr2O72—+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。
步驟6:重復(fù)測定兩次。
步驟7:數(shù)據(jù)處理。
(1)步驟2中加入FeCl3溶液后錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________,迅速塞上膠塞的原因是______________________________
(2)步驟3中判斷濾紙上殘渣已洗凈的方法是_____________________________
(3)實驗中需用到100 mL濃度約為0.01 mol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液,配制時用到的玻璃儀器有________________。稱量K2Cr2O7固體前應(yīng)先將其烘干至恒重,若未烘干,對測定結(jié)果的影響是________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”);滴定時,K2Cr2O7溶液應(yīng)置于________(填儀器名稱)中。
(4)科研人員為確定FeCl3溶液的最佳濃度,選用100 mL不同濃度的FeCl3溶液(FeCl3溶液均過量)溶解同一鈦精粉試樣,其余條件控制相同,得到測定結(jié)果如圖所示。則FeCl3溶液的濃度[用ρ(FeCl3)表示]范圍應(yīng)為________g·L-1,濃度過低或過高時測定結(jié)果偏低的原因分別是_________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
某校化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下實驗裝置(圖中部分夾持儀器已略去)來測定某鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),并探究鐵與濃硫酸的反應(yīng)。
請回答下列問題:
(1)mg鐵碳合金中加入過量濃硫酸,未點燃酒精燈前,A、B均無明顯現(xiàn)彖,其原因是①_____②_____
(2)點燃酒精燈,可觀察到B中的現(xiàn)象是_____________________,C 的作用是___________________
(3)待A中不再逸出氣體時,停止加熱,拆下E并稱重,E增重bg。則鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________(寫表達式)。
(4)興趣小組使用設(shè)計的如圖實驗裝置,操作正確,且每一個反應(yīng)均完全,仍然發(fā)現(xiàn)所測得的鐵碳合金中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,其主要原因是________________。
(5)若反應(yīng)一段時間后,用滴管吸取A中的溶液滴入到適量水中作為試樣,試樣中所含金屬離子的成分有以下三種可能:
I:只含有Fe3+; II:只含有Fe2+;III:________________________
驗證III的實驗方法是________________________
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