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【题目】碱式碳酸镍[Nix(OH)y(CO3)z·nH2O是一种绿色粉末晶体,常用作催化剂和陶瓷着色剂,300℃以上时分解生成3种氧化物。为确定其组成,某同学在实验室中进行了有关的实验探究。回答下列问题:

(l)甲、乙两装置可分别选取下列装置_____________(填字母,装置可重复选取)。

(2)称取一定量的碱式碳酸镍样品,放入硬质玻璃管内;安装好实验仪器,检查装置气密性;加热硬质玻璃管,当装置C__________(填实验现象)时,停止加热;打开活塞K,缓缓通入空气。其目的是_______________________

(3)装置A的作用是_________,装置E的作用是_____________

(4)实验前后测得下表所示数据:

装置B中样品质量/g

装置C 质量/g

装置D质量/g

实验前

3.77

132.00

41.00

实验后

2.25

133.08

41.44

已知碱式碳酸镍中Ni化合价为+2价,则该碱式碳酸镍的化学式为___________

(5)采取上述实验装置进行该实验时,必须小心操作,且保证装置气密性良好,否则浓硫酸倒吸,可导致加热的硬质玻璃管炸裂。为防止浓硫酸倒吸入硬质玻璃管中,提出你的改进措施:______________________

【答案】 c c 不再有气泡产生 将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中 吸收空气中的CO2和水蒸气 防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D Ni3(OH)4CO3·4H2O 在装置B、C之间连接一个安全瓶

【解析】(l)由于装置中含有空气且需要把生成的气体完全排除,所以需要利用空气把装置中的空气以及生成的气体排尽,但由于空气中含有水蒸气和CO2,所以通入前需要利用碱石灰净化空气;反应中生成的水蒸气用浓硫酸吸收,生成的CO2应该用碱石灰吸收,所以甲、乙两装置均选择碱石灰,答案选c;(2)反应中有水蒸气生成,所以当装置C中不再有气泡产生时,停止加热;打开活塞K,缓缓通入空气,其目的是将装置中残留的气体产物吹入吸收装置中。(3)根据以上分析可知装置A的作用是吸收空气中的CO2和水蒸气,装置E的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D。(4)根据表中数据可知生成的水是1.08g,物质的量是0.06mol。生成的CO20.44g,物质的量是0.01mol。固体减少的质量是3.77g-2.25g=1.52g=0.44g+1.08g,这说明反应中反应中的生成物是NiO、H2OCO2,其中氧化镍是2.25g,物质的量是0.03mol,则x:z=3:1;根据电荷守恒可知2x=y+2z,解得y=4z,即化学式是Ni3(OH)4CO3;其中生成的结晶水的物质的量是0.06mol-0.02mol=0.04mol,因此最终物质的化学式为Ni3(OH)4CO3·4H2O;(5)为防止浓硫酸倒吸入硬质玻璃管中,可以在装置B、C之间连接一个安全瓶。

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1如图所示仪器中配制上述溶液肯定不需要的仪器是_____(填字母),除图中已有仪器外,配制上述溶液还需要的玻璃仪器是______填仪器名称)

2如果用5.0mol/L的硫酸来配制上述硫酸,则需该硫酸的体积为_____

3在容量瓶的使用方法中,下列操作正确的是____(填字母)。

A.使用容量瓶前检查它是否漏水

B.容量瓶用水洗净后,再用待配溶液润洗

C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加水接近标线l2cm处,用滴管加蒸馏水至标线

D.定容后,盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手托住瓶底,把容量瓶反复倒转多次,摇匀

4定容时,若仰视刻度线,则所配溶液物质的量浓度___(偏大”“偏小”“不变”)

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(1)画出砷的原子结构示意图____________。

(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式________。该反应需要在加压下进行,原因是________________________。

(3)已知:As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1

H2(g)+ O2(g)=H2O(l) ΔH2

2As(s)+ O2(g)=As2O5(s) ΔH3

则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。

(4)298 K时,将20 mL 3x mol·L1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应: (aq)+I2(aq)+2OH(aq) (aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c()与反应时间(t)的关系如图所示。

下列可判断反应达到平衡的是__________(填标号)。

a溶液的pH不再变化

bv(I)=2v()

cc()/c()不再变化

dc(I)=y mol·L1

tm时,v_____ v(填“大于”“小于”或“等于”)。

tm时v_____ tn时v(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________。

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