【题目】硫代硫酸钠俗称保险粉,可用于照相业作定影剂、纸浆漂白作脱氯剂等。实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备硫代硫酸钠。本实验对Na2S纯度要求较高,利用项图所示的装置可将工业级的Na2S提纯。已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。提纯过程为:将已称量好的工业级Na2S放入圆底烧瓶中,加入一定质量的酒精和少量水。按下图所示装配所需仪器,向冷凝管通入冷却水,同时水浴加热。待烧瓶中固体不再减少时,停止加热。将烧瓶取下,立即趁热过滤,再冷却结晶,过滤。将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S9H2O晶体。
(1)下列说法不正确的是______。
A.将晶体转移至布氏漏斗时,若器壁上粘有少量晶体,应用冷水淋洗
B.抽滤时,为防止滤纸穿孔,可适当关小水龙头或多加一层滤纸
C.洗涤时,可用一定浓度的乙醇溶液洗涤晶体,目的是洗除晶体表面的杂质,易于得到干燥晶体
D.为加快产品的干燥,可高温烘干
E.在提纯过程中“趁热过滤”操作的目的是防止硫化钠结晶析岀而损失、去除杂质
(2)用下图所示装置制取Na2S2O3,其中盛放Na2SO3固体的玻璃仪器名称是______,三颈烧瓶中发生反应的化学方程式______。
(3)保险粉样品中Na2S2O35H2O的纯度(质量分数)可通过氧化还原滴定法测定,相关反应方程式为2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6,准确称取Wg样品于锥形瓶中,用适量蒸馏水溶解,并滴加淀粉溶液作指示剂。用0.1000mol/L碘的标准溶液进行滴定。请回答:
①到达滴定终点的标志______;
②滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为______,产品的纯度为______(设Na2S2O35H2O相对分子质量为M)。
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O35H2O的纯度的测量结果______(“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)某研究小组以硫代硫酸钠与硫酸反应来探究外界条件对反应速率的影响,设计实验如下:
实验 编号 | 实验温度 /℃ | Na2S2O3 | H2SO4 | 蒸馏水体积 /mL | ||
体积/mL | 浓度/mol/L | 体积/mL | 浓度/mol/L | |||
① | 25 | 10 | 0.1 | 10 | 0.1 | 0 |
② | 25 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
③ | 25 | 5 | 0.2 | 10 | 0.2 | 5 |
④ | 50 | 5 | 0.1 | 10 | 0.1 | 5 |
⑤ | 50 | 10 | 0.2 | 5 | 0.2 | 5 |
下列有关说法不正确的是______。
A.该同学在实验中采用的研究方法是实验比较法
B.实验①和②探究其他条件不变时Na2S2O3浓度对相关反应速率的影响
C. 实验①和③溶液变浑浊的时间相同
D.其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验③和实验⑤
【答案】AD 蒸馏烧瓶 4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2 溶液变为蓝色,且半分钟内不恢复原色 18.10mL 偏低 CD
【解析】
(1)A.将晶体转移至布氏漏斗时,若器壁上粘有少量晶体,应用滤液淋洗;
B.抽滤时,为防止滤纸穿孔,可适当关小水龙头或多加一层滤纸;
C.洗涤时,可用一定浓度的乙醇溶液洗涤晶体,目的是洗除晶体表面的杂质,易于得到干燥晶体;
D.Na2S9H2O受热易失去结晶水,不能高温干燥;
E.硫化钠的溶解度随温度的降低而减小,在提纯过程中“趁热过滤”操作的目的是防止硫化钠结晶析岀而损失、去除杂质;
(2)盛放Na2SO3固体的玻璃仪器为蒸馏烧瓶;三颈烧瓶中SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备硫代硫酸钠,同时有二氧化碳生成;
(3)①根据滴定原理,Na2S2O3用碘滴定,Na2S2O3反应完成,碘过量,使淀粉显色;
②根据Na2S2O35H2O~I2计算;
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使消耗标准液体积偏小;
(4)A、该同学在实验中采用对比实验探究,研究方法是实验比较法;
B、由图表可知实验①和②变量为Na2S2O3的量,其他条件不变;
C、实验①③对比硫酸浓度不同,故变浑浊的时间不相同;
D、其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验②⑤。
(1)A.将晶体转移至布氏漏斗时,若器壁上粘有少量晶体,应用滤液淋洗,A说法错误;
B.抽滤时,为防止滤纸穿孔,可适当关小水龙头或多加一层滤纸,B说法正确;
C.洗涤时,可用一定浓度的乙醇溶液洗涤晶体,目的是洗除晶体表面的杂质,易于得到干燥晶体,C说法正确;
D.Na2S9H2O受热易失去结晶水,不能高温干燥,D说法错误;
E.硫化钠的溶解度随温度的降低而减小,在提纯过程中“趁热过滤”操作的目的是防止硫化钠结晶析岀而损失、去除杂质,E说法正确;
说法错误的为:AD;
(2)盛放Na2SO3固体的玻璃仪器为蒸馏烧瓶;三颈烧瓶中SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备硫代硫酸钠,同时有二氧化碳生成,故反应为:4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2;
(3)①根据滴定原理,Na2S2O3用碘滴定,Na2S2O3反应完成,碘过量,使淀粉显色,故终点现象为:溶液变为蓝色,且半分钟内不恢复原色;
②起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为18.10mL-0.00mL=18.10mL;
根据Na2S2O35H2O~I2,n(Na2S2O35H2O)=2n(I2)=2×0.01810L×0.1000mol/L,产品的纯度为:×100%=%;
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使消耗标准液体积偏小,则样品中Na2S2O35H2O的纯度的测量结果偏低;
(4)A、该同学在实验中采用对比实验探究,研究方法是实验比较法,A正确;
B、由图表可知实验①和②变量为Na2S2O3的量,其他条件不变,故实验①和②探究其他条件不变时Na2S2O3浓度对相关反应速率的影响,B正确;
C、实验①③对比硫酸浓度不同,故变浑浊的时间不相同,C错误;
D、其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验②⑤,并不是③⑤,③⑤不但温度不同,硫代硫酸钠的浓度也不相同,D错误;
题目中不正确的,则答案为:CD。
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【题目】亚硝酸钠是一种工业用盐,广泛用于物质合成、金属表面处理等,它的一些性质或用途见下图。
下列说法不正确的是
A.NaNO2的稳定性大于NH4NO2
B.NaNO2与N2H4反应,NaNO2是氧化剂
C.可用淀粉碘化钾试纸和食醋鉴别NaCl与NaNO2
D.NaN3分解,每产生1 molN2转移6 mol e-
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 标准状况下,11g CO2含有的共用电子对数为0.5NA
B. 1mol Na分别与足量的O2反应生成Na2O或Na2O2,失去的电子数均为NA
C. 通常状况下,39 g Na2O2固体中含有的离子总数为2NA
D. 滴加到沸水中的FeCl3溶液有5.6 g Fe3+发生水解,则生成的胶粒数为0.1NA
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【题目】在一定体积的密闭容器中,进行如下的化学反应CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度的关系如下表,根据以上信息推断以下说法正确的是( )
A.此反应为放热反应
B.此反应只有达到平衡时,密闭容器中的压强才不会变化
C.此反应达到1 000 ℃时的反应速率比700 ℃时大
D.该反应的化学平衡常数越大,反应物的转化率越低
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【题目】中国政府承诺,到2020年,单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~50%。CO2可转化成有机物实现碳循环。在体积为1L的密闭容器中,充入 1mol CO2和3mol H2,一定条件下反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
(1)从3 min到9 min,υ(H2)=________;
(2)能说明上述反应达到平衡状态的是____________(填编号)。
A.反应中CO2与CH3OH的物质的量浓度之比为1∶1(即图中交叉点)
B.混合气体的密度不随时间的变化而变化
C.单位时间内消耗3mol H2,同时生成1mol H2O
D.CO2的体积分数在混合气体中保持不变
(3)平衡时CO2的转化率为______________。
(4)平衡时混合气体中CH3OH(g)的体积分数是__________________。
(5)一定温度下,第9分钟时υ逆(CH3OH) _______(填“大于”、“小于”或“等于”)第3分钟时υ正(CH3OH)。
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【题目】苯甲酸钠是一种常见食品防腐剂。实验室制备苯甲酸的装置图和有关数据如下:
相对分子质量 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | |
甲苯 | 92 | -94.9 | 110.6 | 难溶于水 |
苯甲酸 | 122 | 122.13 | 249 | 微溶于水 |
苯甲酸钠 | 144 | ---- | 249.3 | 易溶于水 |
(1)制备苯甲酸:在三颈烧瓶中加入4mL甲苯和20mL稀硫酸,放入碎瓷片后,加热至沸腾,加入12.8g高锰酸钾,加热到甲苯层消失。将三颈烧瓶在冰水浴中冷却,分离出苯甲酸。
①球形冷凝管的作用是_________,其进水口是________(填“a”或“b”)。
②已知三颈烧瓶中反应的离子方程式为+6MnO4-+18H+→+6Mn2++14H2O,在该反应中体现了甲苯____性。
③分离苯甲酸选用的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外还有________(填字母)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.蒸馏烧瓶 D.直形冷凝管
④分离出粗品苯甲酸晶体中可能含有的杂质是MnSO4和___,为进一步提纯,应采用的操作方法是______。
(2)制备苯甲酸钠:控制温度为70℃,向三颈烧瓶中加入61.0g苯甲酸和适量的32%碳酸钠溶液,充分反应后停止加热。在深色的溶液中加入活性炭,并将混合物过滤,得到无色透明的苯甲酸钠溶液,将滤液转入蒸发皿中,加热蒸发、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥制得苯甲酸钠晶体。
⑤控制温度为70℃的方法是_______。
⑥加入活性炭的作用是___________。
⑦若提纯得到46.8g苯甲酸钠,则苯甲酸钠的产率________。(保留三位有效数字)
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【题目】实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯。有关物质的相关数据如下表:
化合物 | 相对分子质量 | 密度/g·cm-3 | 沸点/℃ | 溶解度g/l00g水 |
正丁醇 | 74 | 0.80 | 118.0 | 9 |
冰醋酸 | 60 | 1.045 | 118.1 | 互溶 |
乙酸正丁酯 | 116 | 0.882 | 126.1 | 0.7 |
操作如下:
①在50mL三颈烧瓶中投入几粒沸石,将18.5 mL正丁醇和13.4 mL冰醋酸(过量),3~4滴浓硫酸按一定顺序均匀混合,安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管。
②将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中依次用水洗,10% Na2CO3洗,再水洗,最后转移至锥形瓶并干燥。
③将干燥后的乙酸正丁酯加入烧瓶中,常压蒸馏,收集馏分,得15.1 g乙酸正丁酯。
请回答有关问题:
(1)写出任意一种正丁醇同类的同分异构体的结构简式___________。
(2)仪器A中发生反应的化学方程式为___________________。
(3)步骤①向三颈烧瓶中依次加入的药品是:__________________。
(4)步骤②中,用 10%Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是____________。
(5)步骤③在进行蒸馏操作时,若从118℃开始收集馏分,产率偏___,(填“高”或“低”)原因是__。
(6)该实验生成的乙酸正丁酯的产率是_________。
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【题目】2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人,以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。
(1)自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。为鉴定某矿石中是否含有锂元素,可以采用焰色反应来进行鉴定,当观察到火焰呈________,可以认为存在锂元素。
A.紫红色 B.紫色 C.黄色
(2)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6,还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下:
已知:部分金属氢氧化物的pKsp(pKsp=-lgKsp)的柱状图如图1。
回答下列问题:
①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6,其氧化物的形式为________。
②为提高“酸化焙烧”效率,常采取的措施是________。
③向“浸出液”中加入CaCO3,其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸,控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀,则pH至少为_______ 。(已知:完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5) mol/L)
④“滤渣2”的主要化学成分为 _______。
⑤“沉锂”过程中加入的沉淀剂为饱和的 __________(化学式)溶液;该过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+,可将其加入到“ ___________”步骤中。
⑥Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__________。
(3)利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出石墨烯电池,电池反应式为LiCoO2+C6LixC6+Li1-xCoO2其工作原理如图2。
下列关于该电池的说法正确的是___________(填字母)。
A.过程1为放电过程
B.该电池若用隔膜可选用质子交换膜
C.石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度
D.充电时,LiCoO2极发生的电极反应为LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2
E.对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收
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【题目】工业上利用绿矾制备还原铁粉的工业流程如下:
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是_______________(填字母)。
a.将FeSO4溶液与Na2CO3 溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是________________。
(3)干燥过程主要是为了脱去游离水和结晶水,过程中会有少量FeCO3·nH2O被空气氧化为FeOOH,其化学方程式为________________。
(4)取干燥后的FeCO3样品12.49 g隔绝空气焙烧至600℃,质量变为8.00 g,继续加热最终得到Fe 6.16 g,则600℃产物的可能组成为_______________(写出一种即可),计算FeCO3样品中FeCO3与FeOOH的质量_____________(写出计算过程)。
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