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19.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一.某研究小组进行如下实验:
实验一  焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5.装置II中有Na2S2O5晶体析出,

发生的反应为:Na2SO3+SO2═Na2S2O5
(1)装置I中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O.该反应中要求选用70%的硫酸,浓度不能过大也不能过小,其原因是该反应是离子反应,实质是2H++SO32--=H2O+SO2.硫酸过浓,H+浓度小,不利反应进行;硫酸浓度过小,水就多,生成的SO2易溶于水,一般情况采用70%的H2SO4
(2)要从装置II中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是过滤.
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为d (填序号).
(4)实验室中也可用铜和浓硫酸加热来制取二氧化硫
①写出该反应的化学方程式:Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2 ↑+2H2O
②下列溶液中,不能鉴别SO2和CO2气体的是bdf(填字母编号).
a.酸化的Ca(NO32溶液  b.澄清石灰水   c.FeCl3和BaCl2混合溶液
d.Na2SiO3溶液         e.溴水         f.CaCl2溶液
③过量的铜和含 x molH2SO4的浓硫酸混合共热,共收集到22.4y L(标准状况)SO2气体后,再给反应容器中加入过量的铁粉,经过充分反应后,反应掉的铁粉的质量为56(x-y)g
实验二 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂.测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
 
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为0.16g•L-1
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果偏低(填“偏高”“偏低”或“不变”).

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18.在一固定容积的密闭容器中加入2molX和3molY气体,发生如下反应:nX(g)+3Y(g)?2R(g)+Q(g)反应达到平衡时,测得X和Y的转化率分别为30%和60%,则化学方程式中的n值为 (  )
A.1B.2C.3D.4

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17.实验室合成溴苯的装置图及有关数据如下,按下列合成步骤回答:
  苯 溴 溴苯
 密度/g.cm3 0.88 3.10 1.50
 沸点/℃ 80 59 156
 水中溶解度 微溶 微溶 微溶
(1)实验装置中,仪器c的名称为球形冷凝管,作用为冷凝、回流.
(2)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑.在b中小心加入4.0mL液态溴.向a中滴入几滴溴,有白雾产生,是因为生成了HBr气体.继续滴加至液溴滴完.写出a中发生反应的化学方程式:2Fe+3Br2═2FeBr3
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤.NaOH溶液洗涤的作用是除去HBr和未反应的Br2
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤.加入无水氯化钙的目的是干燥.
(4)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为苯,要进一步提纯,需进行的操作方法为蒸馏.

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16.化合物KxFe(C2O4y•3H2O(Fe为+3价)是一种军用光敏材料,实验室可以用如下的方法来制备这种材料并测定这种材料的组成.
I.制备

(1)结晶时应将饱和溶液用冰水冷却,同时放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是用冰水冷却有利于析出更多的晶体,黑暗可以防止晶体分解
(2)操作 a 名称是过滤、洗涤
(3)称取一定质量的晶体置于锥形瓶中,加入足量蒸馏水和稀 H2SO4,将C2O42-转化为H2C2O4后用0.1100mol/L KMnO4溶液滴定,当消耗 KMnO4溶液 24.00mL 时恰好完全反应;再向溶液中加入适量的还原剂,恰好将 Fe3+完全转化为 Fe2+,用相同浓度的 KMnO4溶液继续滴定,当Fe2+完全氧化时,用去KMnO4溶液4.00mL.第二次滴定的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,第二次滴定终点的现象为溶液变化为紫红色且半分钟不再变化.
(4)配制100mL 0.1100mol/L KMnO4溶液及滴定实验中所需的玻璃仪器除烧杯,玻璃棒、胶头滴管、量筒、锥形瓶外还有100mL容量瓶、酸式滴定管(填仪器名称).
(5)通过计算确定该材料的组成为:K3Fe(C2O43•3H2O(填写化学式).

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15.醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环己烯的反应如图1和实验装置如图2:可能用到的有关数据如下:
相对分
子质量
密度
(g•cm-3
沸点
溶解性
环己1000.9618161微溶于水
环己烯820.810283难溶于水
合成反应:在a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸,b中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃.
分离提纯:反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环己烯10g.
回答下列问题:
(1)装置b的名称是直形冷凝器.
(2)加入碎瓷片的作用是防止暴沸;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是D(填正确答案标号).
A.立即补加B.重新配料C.不需补加 D.冷却后补加
(3)分液漏斗在使用前须清洗干净并检漏;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的上口倒出(填“上口倒出”或“下口倒出”).
(4)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是干燥.
(5)在环己烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有C(填正确答案标号).
A.蒸馏烧瓶B.温度计C.分液漏斗D.冷凝管E.接收器

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14.硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料等.利用方铅矿精矿(PbS)直接制备硫酸铅粉末的流程如下:

已知:(ⅰ)PbCl2(s)+2Cl-(aq)?PbCl42- (aq)△H>0
(ⅱ)Ksp(PbSO4)=1.08×10-8,Ksp(PbCl2)=1.6×10-5
(ⅲ)Fe3+、Pb2+以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH分别为3.2、7.04
(1)步骤Ⅰ中FeCl3溶液与PbS反应生成PbCl2和S的离子方程式为PbS+2Fe3++2Cl-=PbCl2+2Fe2++S
,步骤Ⅰ中另一个反应是H2O2与FeCl2、盐酸反应生成FeCl3,实现FeCl3的重复利用,其离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,加入盐酸的另一个目的是为了控制pH在0.5~1.0,原因是抑制Fe3+、Pb2+的水解.
(2)用化学平衡移动的原理解释步骤Ⅱ中使用冰水浴的原因用冰水浴使反应PbCl2(s)+2Cl-(aq)$\stackrel{降温}{?}$PbCl42-(aq)逆向移动,使PbCl42-不断转化为PbCl2晶体而析出.
(3)写出PbCl2晶体转化为PbSO4沉淀的离子方程式PbCl2(s)+SO42-(aq)?PbSO4(s)+2Cl-(aq).
(4)滤液3是盐酸.
(5)铅蓄电池的电解液是稀硫酸(22%~28%),充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb,铅蓄电池充电时阴极的电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO42-

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13.Ba(OH)2是重要的化工原料,工业上采用重晶石(主要成分为硫酸钡)和软锰矿(主要成分为二氧化锰,含有二氧化硅杂质)制备,同时得到碳酸锰等副产品.其工业流程如下:

已知:MnO2为两性氧化物,MnO为碱性氧化物.
(1)高温还原过程中,硫酸钡被碳还原为BaS,然后水浸得到.投料时煤炭的量相对要多其作用除了使硫酸钡充分反应外,还有和空气中的O2反应,为高温还原过程提供热量.
(2)氧化时反应还生成MnO和一种固体产物,则该反应的化学方程式为MnO2+BaS+2H2O=MnO+Ba(OH)2+S,氧化时控制MnO2与BaS的投料比在2~3之间,若投料比大于4,则Ba(OH)2的转化率明显降低,原因可能是MnO2将会和Ba(OH)2反应,(继续氧S,生成BaSO4(BaSO3 ))
(3)酸化的离子反应方程式为MnO+2H+=Mn2++H2O,滤渣的主要成分为S.
(4)中和时通入氨气调节溶液的pH值,若pH值偏高,会造成碳酸锰不纯,原因是产生Mn(OH)2沉淀.

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12.硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛.已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5•H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7•10H2O.利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程为:

回答下列有关问题:
(1)硼砂溶于热水后,常用H2SO4调pH2~3制取H3BO3,反应的离子方程式为B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3.X为H3BO3晶体加热脱水的产物,其与Mg制取粗硼的化学方程式为Mg+B2O3═2B+3MgO.
(2)MgCl2•7H2O需要在HCl氛围中加热,其目的是防止MgCl2水解生成Mg(OH)2.若用惰性电极电解MgCl2溶液,其阴极反应式为Mg2++2H2O+2e-=Mg(OH)2↓+H2↑.
(3)镁-H2O2酸性燃料电池的反应机理为Mg+H2O2+2H+═Mg2++2H2O,则正极反应式为H2O2+2H++2e-=2H2O.若起始电解质溶液pH=1,则pH=2时溶液中Mg2+离子浓度为0.045mol•L-1.已知Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12,当溶液pH=6时没有 (填“有”或“没有”)Mg(OH)2沉淀析出.

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11.过氧化钙(CaO2)是一种白色结晶性粉末,极微溶于水,不溶于醇类、乙醚等.加热至350°C左右开始分解放出氧气,与水缓慢反应中生成H2O2,易与酸反应生成H2O2.过氧化钙可用于改善水质,处理含重金属粒子废水和治理赤潮,也可用于应急供养等,是一种重要化工原料.
Ⅰ.CaO2的制备.
原理:CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl
实验步骤:

反应装置如图所示:
请回答下面的问题:
(1)a仪器的名称球型冷凝管
(2)加入氨水的作用中和反应生成的HCl,使CaCl2+H2O2?CaO2+2HCl向右进行
(3)沉淀反应时用冰水浴控制温度在0°C左右,其可能的原因是减少双氧水受热分解;降低产物溶解度便于析出(或该反应放热)(写出两种)
(4)过滤后洗涤沉淀的试剂最好用B  A.热水  B.冷水   C.乙醇  D.乙醚
Ⅱ.CaO2纯度的测定:将一定量的CaO2溶于稀硫酸,用标准KMnO4溶液滴定生成的H2O2(KMnO4反应后生成Mn2+),计算确定CaO2的含量.
(5)现每次称取0.4000g样品溶解后,用0.1000mol/L的KMnO4溶液滴定,所得的数据如下表所示,则样品的纯度90.00
实验序号
消耗 KMnO4体积/mL19.9820.0220.2020.00
(6)测得CaO2样品的纯度偏低,其原因可能是AB
A.烘烤时间不足
B.配制KMnO4标准溶液定容时俯视容量瓶刻度线
C.在洁净干燥的酸式滴定管中未润洗即装标准液
D.滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失.

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10.Na2S2O3可以用作氰化物的解毒剂,工业上常用硫化碱法制备Na2S2O3,反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2,某研究小组在实验室模拟该工业原理制备Na2S2O3,实验装置如图1:
Ⅰ.实验步骤:
(1)检查装置气密性,按如图示加入试剂.仪器a的名称是分液漏斗;
(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应.过滤C中混合物,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶(填写操作名称)、过滤、洗涤、干燥,得到产品.
Ⅱ.[探究与反思]
(1)装置D的作用是检验装置C中SO2的吸收效率,则D中试剂是品红或溴水或KMnO4溶液,表明SO2吸收效率低的实验现象是D中溶液颜色很快褪去.
(2)实验制得的Na2S2O3•5H2O样品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论:取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质.
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O32?+2H+=S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
(3)为减少装置A中生成的Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液.
Ⅲ.测定产品纯度
准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0mol•L-1碘的标准溶液滴定.
反应原理为2S2O32?+I2═S4O62?+2I-
(1)滴定至终点时,溶液颜色的变化:溶液由无色变为蓝色.
(2)滴定起始和终点的液面位置如图2,则消耗碘的标准溶液体积为18.10mL.产品的纯度为(设Na2S2O3•5H2O相对分子质量为M)$\frac{3.62×10{\;}^{-3}M}{W}$×100%.

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同步练习册答案