【题目】砂质土壤分析中常用 Karl Fischer法是测定其中微量水含量,该方法是利用I2和SO2反应定量消耗水作为原理(假设土壤中其他成分不参加反应),据此回答下列问题:
(1)写出该反应的化学反应方程式:_______________________。
步骤I:反应样品中的水
下图是某同学在实验室模拟Karl Fischer法的实验装置图:
(2)装置连接的顺序为a→____________(填接口字母顺序);M仪器的名称为________________,其在实验过程中的作用是:____________;
(3)操作步骤为:①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,____________________;③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2,⑤取下D装置,···
步骤④中继续通入N2的目的是________________________________
步骤 II:测定剩余的碘
向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00mL溶液,取25.00mL用0.20mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定剩余的I2单质,已知反应如下:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。
(4)Na2S2O3标准液应装在_____________(填“酸式”、“碱式”)滴定管中;上述操作中,合并洗涤液和滤液的目的是__________________________;
(5)滴定实验重复四次得到数据如下:
实验 | ① | ② | ③ | ④ |
消耗的标准液的体积/mL | 18.37 | 20.05 | 19.95 | 20.00 |
①若实验开始时,向D装置中加入10.00 g土壤样品和10.16克I2(已知I2过量),则样品土壤中水的含量为_________%。
②若Na2S2O3标准液已部分氧化变质,则水含量测定结果将____________(填“偏高”、“ 偏低”或“不变”)。
【答案】SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI d→e→i→h→g→f→b→(c) 长颈漏斗 平衡内外气压,防止压强过大 打开弹簧夹,通入氮气 将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收 碱式 使所有剩余的碘均进入滤液,测量结果更准确 7.2% 偏低
【解析】
(1)利用I2 和SO2反应定量消耗水,碘单质具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者在水中发生氧化还原反应生成碘化氢和硫酸,据此写出反应的方程式;
(2)装置A是制备二氧化硫气体,装置B中的碱石灰可以吸收尾气,并防止外界水蒸气加入装置,应该在整套装置的最后,D装置应该为二氧化硫与样品反应的装置,进入该装置的二氧化硫需要用浓硫酸(E)干燥,C装置为安全瓶,因此装置的顺序为ACEDB,据此分析解答;
(3)操作步骤:①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,打开弹簧夹,通入氮气,把装置内空气赶净,③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2 ,将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收,据此分析解答;
(4)Na2S2O3 水解显碱性;合并洗涤液和滤液,使所有剩余的碘进入滤液,据此分析解答;
(5)①实验过程中碘与二氧化硫反应后,剩余的碘用0.20 molL-1Na2S2O3 标准液滴定,根据消耗的Na2S2O3求出剩余的碘,再根据(1)中的方程式求出消耗的水,最后求样品中水的含量;②若Na2S2O3 标准液已部分氧化变质,消耗硫代硫酸钠溶液体积增大,测定剩余碘单质物质的量增大,据此分析判断。
(1)碘单质具有氧化性,二氧化硫具有还原性,二者在水中发生氧化还原反应生成氢碘酸和硫酸,反应的化学方程式为:SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4,故答案为:SO2+I2+2H2O=2HI+H2SO4;
(2) 装置A是制备二氧化硫气体,装置B中的碱石灰可以吸收尾气,并防止外界水蒸气加入装置,应该在整套装置的最后,D装置应该为二氧化硫与样品反应的装置,进入该装置的二氧化硫需要用浓硫酸(E)干燥,C装置为安全瓶,因此装置的顺序为ACEDB,接口顺序为d→e→i→h→g→f→b→(c);根据图示,M为长颈漏斗,在实验过程中,可以起到平衡内外气压,防止压强过大的作用,故答案为:d→e→i→h→g→f→b→(c);长颈漏斗;平衡内外气压,防止压强过大;
(3)操作步骤:①连接装置并检查装置气密性,②装入药品,打开弹簧夹,通入氮气,把装置内空气赶净,③关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞;④反应结束后,关闭分液漏斗活塞,继续通入N2 ,将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收,⑤取下D装置,···,故答案为:打开弹簧夹,通入氮气;将装置中的SO2全部赶入B装置中吸收;
(4)Na2S2O3 水解显碱性,标准液应装在碱式滴定管中;上述操作中,合并洗涤液和滤液,可以使所有剩余的碘均进入滤液,测量结果更准确,故答案为:碱式;使所有剩余的碘均进入滤液,测量结果更准确;
(5)①实验开始时,向D 装置中加入10.00克土壤样品和10.16克I2(已知I2过量),n(I2)==0.04mol,向反应后的D装置加入蒸馏水,过滤,充分洗涤,并合并洗涤液和滤液,将其配成250.00mL溶液,取 25.00mL 用0.20 mol·L-1 Na2S2O3 标准液滴定剩余I2单质,根据实验数据可知,实验①的误差较大,删除该数值,②③④实验消耗Na2S2O3溶液的平均值=mL =20.00 mL,根据2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,消耗碘单质物质的量= n(Na2S2O3)××=×0.0200L×0.20mol/L ×10=0.02mol,剩余I2物质的量=0.04mol-0.02mol=0.02mol,即与二氧化硫反应的碘单质物质的量=0.04mol-0.02mol=0.02mol,消耗水为0.04mol,土壤样品中水的含量=×100%=7.2%,故答案为:7.2%;
②若Na2S2O3 标准液已部分氧化变质,滴定过程中消耗的硫代硫酸钠溶液体积增大,测定剩余碘单质物质的量增大,则与二氧化硫反应的碘单质减少,反应的水的物质的量减小,计算得到水的含量偏低,故答案为:偏低。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】氯气是一种重要的化工原料。
(1)氯气和石灰乳反应可以制得漂白粉,漂白粉暴露在空气中因吸收了空气中的CO2和H2O而失效,漂白粉失效过程的化学反应方程式为:______。
(2)氯水中含有多种成分,因而具有多种性质,根据新制氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d中重合部分代表物质间反应,且氯水足量)。
①c过程的反应的离子方程式______,e过程中的离子方程式为 _______。
②d过程所观察到的现象为:____,原因: ____,b过程的离子方程式:______。
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【题目】A、B、C、D 四种元素核电荷数均小于 18。B 元素 L 层两种能量不同的电子个数比为1:2,A、C 元素的原子最外层电子数相等,C、D元素原子电子层数相同。A原子最外层电子数等于电子层数,C 原子最外层电子数是 K 层上电子数的一半。D-离子电子层结构与氩原子电子层结构相同。
(1)四种元素为:A_____B_____C_____D_____
(2)A 离子的结构示意图为_____
(3)B 原子的轨道表示式为_____,C 原子有_____种不同运动状态的电子
(4)D 离子的最外层电子排布式为_____
(5)D 单质与 A2B 反应的化学方程式为_____
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【题目】工业上采用酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在)提取中药药剂As2O3.工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)“沉砷”中所用Na2S的电子式为_____________。
(2)已知:As2S3与过量的S2-存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq)2AsS33- ;“沉砷”中FeSO4的作用是_____。
(3)“焙烧”过程中由于条件的原因,生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁,证明四氧化三铁存在的试剂是___________。(写名称)
(4)“氧化”过程中,可以用单质碘为氧化剂进行氧化,写出该反应的离子方程式__________。
(5)调节pH=0时,请写出由Na3AsO4制备As2O3的离子方程式_________________。
(6)一定条件下,用雄黄(As4S4)制备As2O3的转化关系如图所示。若反应中,1molAs4S4(其中As元素的化合价为+2价)参加反应时,转移28mole-,则物质a为___________。(填化学式)
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【题目】一定温度下,在固定容积、体积为2 L的密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2发生反应,当反应进行到10 s末时反应达到平衡,此时容器中c(NH3)=0.1mol·L-1。下列有关判断错误的是
A.反应达平衡时N2的转化率为10%
B.反应进行到10 s末时,H2的平均反应速率是0.03 mol·(L·s)-1
C.该反应达到平衡时,N2的平衡浓度为0.45 mol/L
D.该反应达到平衡时的压强是起始时压强的0.95倍
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【题目】下列各组物质的晶体中,化学键类型相同,晶体类型不同的是
A.NaCl、HClB.CO2、SiO2 .C.SO2、H2OD.NH4Cl 、CCl4
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【题目】某有机物X含C、 H 、O三种元素,现已知下列条件:①碳的质量分数 ②氢的质量分数 ③X蒸气的摩尔体积(STP) ④X对H2的相对密度 ⑤X的质量。确定X的分子式需要的最少条件是
A. ①②B. ①③⑤C. ①②④D. ①②③④⑤
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【题目】实验室可用氯气与一氧化氮在常温常压条件下合成亚硝酰氯(NOCl)。已知亚硝酰氯是一种黄色气体,熔点:-64.5℃,沸点:-5.5℃,遇水易反应生成一种无氧酸和两种氮的常见氧化物
(1)甲组同学拟制备原料气NO和Cl2制备装置如图所示
①为制备并得到纯净干燥的气体,补充下表中缺少的药品。
装置I中药品 | 装置II中药品 | ||
蒸馏烧瓶 | a仪器 | ||
制备纯净Cl2 | KmnO4 | 浓盐酸 | (i)___________ |
制备纯净的NO | Cu | (ii)__________ | 水 |
②仪器a的名称为____;装置Ⅲ的作用是______________。
(2)乙组同学对甲组同学制取NO的装置略加改良,利用甲组制得的Cl2共同制备NOCl,装置如下图所示
①组装好实验装置,检查气密性,依次装入药品。此实验关健操作有两点:I将Cl2充满D装置的三颈瓶;Ⅱ,A中反应开始时,先关闭K2,打开K1,待NO充满装置后关闭K1,打开K2。这两步操作都要“充满”,目的是__________。
②装置B中水的作用是___________________(用化学方程式表示)。
③若装置C中压强过大,可以观察到的现象是________________。
④装置D中冰盐水的作用是___________________________。
⑤如果去掉盛有浓硫酸的C、装有无水CaCl2的E两装置,对该实验的主要影响是________(用化学方程式表示)。
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