题目
题型:不详难度:来源:
(1)假设产物为Na2CO3、Na2O和C的混合物,设计实验方案,验证其中的Na2CO3和Na2O。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。(已知室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、精密pH试纸(精确至0.1)、烧杯、试管、滴管、玻璃棒、表面皿、比色卡
实验操作 | 预期现象和结论 |
步骤1:取适量产物样品于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,取上层清液备用。 | 有不溶的黑色固体。 |
步骤2:取适量步骤1清液于试管中, | |
步骤3: | |
(2)假设产物为Na2CO3、Na2O和C的混合物,为进一步测定产物中Na2CO3的含量,进行了以下实验:
步骤1:准确称取w克试样,溶解、过滤后准确配制成250mL溶液。
步骤2:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴指示剂A,滴加c mol/L的标准盐酸至溶液的pH约为8.2(碳的主要存在形式为HCO3―),消耗盐酸的体积为V1mL;再滴加几滴甲基橙,继续用上述盐酸滴至溶液由黄色变橙色,消耗盐酸的体积为V2mL。
步骤3:重复实验3次。滴定结果如下
滴定 次数 | 待测溶液 的体积/mL | 消耗标准盐酸的体积 | |
V1/mL | V2/mL | ||
1 | 25.00 | 15.02 | 4.97 |
2 | 25.00 | 14.98 | 5.03 |
3 | 25.00 | 13.21 | 6.75 |
①步骤2中,第一步滴定所使用的A指示剂为 ,滴定终点的现象为 。
②计算Na2CO3的质量分数= (用含w、c的代数式表示)
答案
(1)
实验操作 | 预期现象与结论 |
步骤2:滴加足量的BaCl2溶液,充分振荡,静置,取上层清液于另外一支试管备用 | 有白色沉淀生成,说明产物中有Na2CO3 |
步骤3:将一片精密PH试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取步骤2上层清液点在精密PH试纸上,待颜色稳定后,对照比色卡读出数据。 | 溶液的PH明显大于9.6,说明产物中含有Na2O |
(2)①酚酞 由浅红色变为无色,且半分钟不变色
②5.3c/w×100%
解析
试题分析:(1)Na2O+H2O=2NaOH,NaOH和Na2CO3都能与稀盐酸反应,因此不能滴加稀盐酸;Na2CO3与BaCl2、Ba(OH)2是都能反应生成白色沉淀,但是后者会引入NaOH,干扰产物中Na2O的检验,因此步骤2中只能滴加足量BaCl2溶液;充分振荡,有白色沉淀生成,说明产物中存在Na2CO3;静置,取上层清液于另外一支试管备用;由于室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6,如步骤2的上层清液中混有NaOH,则其pH>9.6,因此步骤3中应将一片精密pH试纸置于表面皿上,用玻璃棒蘸取步骤二上层清液点在精密pH试纸上,待颜色稳定后,对照比色卡读出数据,若溶液pH明显大于9.6说明产物中含有Na2O;(2)①步骤2中第一步滴定终点的pH约为8.2,刚好在酚酞的pH变色范围,因此选择酚酞作指示剂,当待测的碱性溶液由浅红色变成无色,且半分钟内不变色,这是滴定终点的现象,就停止滴定;②第3次滴定所得数据存在明显的误差,应舍去;根据第1、2次滴定所得体积计算平均体积,则V1=(15.02+14.98)mL/2=15.00mL,V2=(4.97+5.03)mL/2=5.00mL;由于第1次滴定时先后发生反应为NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,则n(HCl)=n(NaOH)+n(Na2CO3)=cmol/L×15.00×10—3L、n(Na2CO3)=n(NaHCO3);第2次滴定时只发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,则n(HCl)=n(NaHCO3)=cmol/L×5.00×10—3L,所以n(Na2CO3)= n(NaHCO3)=cmol/L×5.00×10—3L,n(NaOH)= cmol/L×15.00×10—3L—cmol/L×5.00×10—3L = cmol/L×10.00×10—3L;式样中n(Na2CO3)=cmol/L×5.00×10—3L×250mL/25.00mL,n(NaOH)= cmol/L×10.00×10—3L×250mL/25.00mL;式样中m(Na2CO3)=cmol/L×5.00×10—3L×250mL/25.00mL×106g/mol,w(Na2CO3)=cmol/L×5.00×10—3L×250mL/25.00mL×106g/mol÷wg×100%=5.3c/w×100%。
核心考点
试题【根据镁与二氧化碳的反应推测,钠也能在二氧化碳中燃烧,且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组对钠在二氧化碳中燃烧后的产物进行定性和定量探究。】;主要考察你对探究性实验的设计与评价等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)A中发生的化学反应方程式为 。
(2)C中所盛试剂可能是 ;若要停止A中的化学反应,除取下酒精灯停止加热外,还可以采取的操作是 。
(3)学生乙在加热A后,发现液面下的铜丝变黑。对黑色生成物该学生提出如下假设:
①可能是CuO ②可能是Cu2O ③可能是CuS
学生丙提出假设②一定不成立,依据是 ;该生用如下实验进一步验证黑色物质的组成:
基于上述假设分析,黑色物质的组成为 (填化学式)。
(4)实验室用Na2S2O3标液测量废水Ba2+的浓度,过程如下:
(已知:2 S2O32一+I2=S4O62—+2 I-)
①写出BaCrO4沉淀与过量HI、HCl溶液反应的离子方程式 ;
②以淀粉为指示剂,则到达滴定终点的现象是 ;
③若标液Na2S2O3的浓度0.0030mol·L-1,消耗该Na2S2O3溶液体积如图,则废水Ba2+的浓度为 。
金属铬在化合物中主要有+3价和+6价两种价态。+6价铬化合物K2CrO4和K2Cr2O7在水溶液中分别呈黄色和橙色,它们在溶液中存在如下平衡关系:2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O在酸性条件下+6价铬化合物具有强氧化性,可以将C2H5OH氧化为CH3COOH,本身被还原为Cr3+,Cr3+在水溶液中呈灰绿色。
(1)根据上述条件可知,在强酸性条件下+6价铬主要以 (填“CrO2-4”或“Cr2O2-7”)形式存在。如果司机酒后驾车,则测试管中的现象是 且超过法定警界线,反应的离子方程式为 。
(2)研究发现+6价铬的毒性为+3价铬的毒性的100~200倍,有多种方法可以将废水中的+6价铬转化为+3价铬以降低毒性。其中两种方法如下:
方法一:电化学方法。将含Cr2O2-7的酸性废水加适量NaCl搅拌均匀并以Fe作电极进行电解。在阳极产生的Fe2+将Cr2O2-7还原为Cr3+,在电解过程中溶液的pH不断上升,最终Cr3+和Fe3+以Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀的形式析出。
①请分析溶液pH不断上升的原因: 。
②已知Fe3+和Cr3+变为Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀的pH如下表:
当溶液的pH范围为____时,溶液中Fe3+已沉淀完全而Cr3+还没有开始沉淀。
③当电路中通过3mol电子时,理论可还原Cr2O2-7的物质的量为 mol。
方法二:还原沉淀法。将l0ml某含铬(Cr2O2-7)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理,反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀,该沉淀经干燥后为nmolFeO·FeyCrxO3。
④不考虑处理过程中的实际损耗,下列叙述错误的是
A.反应中发生转移的电子个数为3nx |
B.该废水中c(Cr2O2-7)为50nx mol/L |
C.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(l+y)mol |
D.在FeO·FeyCrxO3中,x+y=2 |
【实验一】测定硫元素的含量
I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略)。A中的试剂是双氧水,将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。
II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:
【实验二】测定铁元素的含量
III.测定铁元素含量的实验步骤如下:
①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体,过滤,得到滤液A;
②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
③将滤液B稀释为250 mL;
④取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体
积的平均值为V mL。
请根据以上实验,回答下列问题:
(1)I中装置C中盛装的试剂是_ ;E瓶的作用是_ 。
(2)11中加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式为____。
(3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,
还必须要用到的是_ ;④中盛装KMnO3溶液的仪器是_ 。
(4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失,则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_ 。(用含m1和m2的代数式表示);铁元素的质量分数为____。(用含m1、c、v的代数式表示)
(1)实验过程中铜网出现黑色和红色交替的现象,请写出相应的化学方程式 、 。在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化反应是 反应。(填吸热或放热)
(2)甲和乙两个水浴作用不相同.甲的作用是 ;乙的作用是 。
(3)反应进行一段时间后,试管a中收集到的主要有机生成物是 。(写名称)若要检验试管a中能收集的该物质,进行的操作为 。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有 。(写结构简式)
要除去该物质,可向混合液中加入 (填写序号)。再通过 (填试验操作名称)即可除去。
A.水 | B.苯 | C.碳酸氢钠溶液 | D.四氯化碳 |
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是
。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115℃开始熔化,达到130℃时仍有少量不熔,该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请在答题卡上完成表中内容。
序号 | 实验方案 | 实验现象 | 结论 |
| 将白色固体B加入水中,加热溶 解, | 得到白色晶体和无色溶液 | ----------------- |
② | 取少量滤液于试管中, | 生成白色沉淀 | 滤液含Cl— |
③ | 干燥白色晶体, | | 白色晶体是苯甲酸 |
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