【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3),又名大蘇打、海波,主要用于照相業(yè)作定影劑、作鞣革時重鉻酸鹽的還原劑,易溶于水,遇酸易分解。其工藝制備流程如下:
某化學興趣小組同學模擬該流程設計了如下實驗裝置:
回答下列問題:
(1)a處可用來檢驗I中的反應是否發(fā)生,選用的試劑是______________,若要停止I中的化學反應,除停止加熱外,還要采取的操作是________________________。
(2)加熱I,使反應完全,發(fā)現(xiàn)浸入液面下的銅絲變黑,甲同學對黑色生成物提出如下假設:①可能是Cu2O ②可能是CuO;③可能是CuS;④_______。乙同學提出假設①一定不成立,該同學的依據(jù)是______;丙同學做了如下實驗來驗證黑色物質的組成:
基于上述假設分析,黑色物質的組成為__________________________(填化學式)。
(3)II中發(fā)生反應的化學方程式為_____________________,實驗中通入的SO2不能過量,可能的原因是______________________。
(4)為檢驗制得的硫代硫酸鈉產(chǎn)品的純度,該小組稱取5.0g產(chǎn)品配成250mL硫代硫酸鈉溶液,并用間接碘量法標定該溶液的濃度:向錐形瓶中加入25.00mL 0.01mol·L-1的KIO3溶液,再加入過量的KI溶液并酸化,發(fā)生反應的離子方程式為___________,再加入幾滴淀粉溶液,立即用所配的Na2S2O3溶液滴定,發(fā)生反應I2 + 2S2O32- == 2I- + S4O62-,當達到滴定終點時,消耗Na2S2O3溶液20.00mL,則該產(chǎn)品的純度是____________(保留3個有效數(shù)字)。
(5)丁同學提出上述實驗裝置的設計存在不足,建議在I上__________;在I、II之間增加_____________。
【答案】 品紅溶液(或其他合理答案) 旋轉手柄使銅絲螺旋部分與液面脫離 CuS和CuO的化合物 Cu2O為紅色固體 CuS、CuO 2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 == 3Na2S2O3 + CO2 過量SO2使溶液呈酸性,Na2S2O3遇酸易分解 5I- + IO3- + 6H+ == 3I2 + 3H2O 59.3% 在雙球管支管口處增加一趕氣裝置 安全瓶(或緩沖瓶)
【解析】(1)銅與濃硫酸反應生成二氧化硫氣體,a處可用來檢驗I中的反應是否發(fā)生,可以選用品紅溶液檢驗,若品紅褪色,說明反應已經(jīng)發(fā)生,否則沒有發(fā)生,若要停止I中的化學反應,除停止加熱外,還要旋轉手柄使銅絲螺旋部分與液面脫離,故答案為:品紅溶液;旋轉手柄使銅絲螺旋部分與液面脫離;
(2)加熱I,使反應完全,發(fā)現(xiàn)浸入液面下的銅絲變黑,濃硫酸具有強氧化性,硫酸被還原生成二氧化硫,銅可能被氧化生成+1價或+2價的銅,黑色生成物可能是:①可能是Cu2O、②可能是CuO;③可能是CuS、④CuS和CuO的化合物,乙同學提出假設①一定不成立,因為Cu2O為紅色固體;黑色物質能夠部分溶于稀硫酸,生成藍色溶液,說明含有氧化銅,還有黑色物質不溶,說明還含有CuS,因此黑色物質的組成為CuS、CuO的混合物,故答案為:CuS和CuO的化合物;Cu2O為紅色固體;CuS、CuO;
(3)根據(jù)流程圖,Na2S、Na2CO3和SO2在II中發(fā)生反應生成Na2S2O3,反應的化學方程式為2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 == 3Na2S2O3 + CO2,Na2S2O3遇酸易分解,因此實驗中通入的SO2不能過量,故答案為:2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 == 3Na2S2O3 + CO2;過量SO2使溶液呈酸性,Na2S2O3遇酸易分解;
(4)在錐形瓶中加入25mL 0.0lmolL-1KIO3溶液,并加入過量的KI并酸化,發(fā)生下列反應:5I-+IO3-+6H+═3I2+3H2O,再加入幾滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,發(fā)生反應:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,
則可得關系式:IO3-~~~~~6S2O32-,
1mol 6mol
0.025L×0.0lmolL-1 n(S2O32-)
則n(S2O32-)=0.0015mol,所以250mL硫代硫酸鈉溶液中硫代硫酸鈉的物質的量為0.0015mol×=0.01875mol,則硫代硫酸鈉的質量為0.01875mol×158g/mol=2.96g,則該產(chǎn)品的純度是×100%=59.3%,故答案為:5I- + IO3- + 6H+ == 3I2 + 3H2O;59.3%;
(5)丁同學提出上述實驗裝置的設計存在不足,建議在在雙球管支管口處增加一個趕氣裝置,使生成的二氧化硫趕出;在I、II之間增加安全瓶(或緩沖瓶),以防止倒吸,故答案為:在雙球管支管口處增加一個趕氣裝置;安全瓶(或緩沖瓶)。
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【題目】由以下一些微粒:、、、、、,其中:
(1)互為同位素的是________和________;
(2)質量數(shù)相等,但不能互稱同位素的是_________和__________;
(3)中子數(shù)相等,但質子數(shù)不相等的是______和_______、______和_______。
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【題目】實驗室中可用下列方法制取氯氣:KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O,若用K35ClO3和H37Cl作用,則下列說法中正確的是( )
A.生成KCl中只含有35ClB.生成的KCl中只含有37Cl
C.生成的氯氣只含有37ClD.生成的氯氣中只含有35Cl
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【題目】某同學想調查一下某中學污水排放的情況,她從下水道中吸取了一瓶水樣,靜置后發(fā)現(xiàn)取得的水樣出現(xiàn)分層,上層為油狀物,下層懸浮著各種固體雜質。你認為最先進行的兩步處理應該是( )
A.蒸發(fā)、結晶B.過濾、分液C.過濾、蒸餾D.萃取、分液
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【題目】K2SO4是無氯優(yōu)質鉀肥,Mn3O4是生產(chǎn)軟磁鐵氧體材料的主要原料。以硫酸工業(yè)的尾氣聯(lián)合制備K2SO4和Mn3O4的工藝流程如下:
(1)幾種鹽的溶解度見圖1。反應Ⅲ中,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反應后,進行________、________、洗滌、干燥等操作即得K2SO4產(chǎn)品。
(2)檢驗K2SO4樣品是否含有氯化物雜質的實驗操作是:_____________________________________。
(3)反應Ⅳ的化學方程式為______________________________________________。
(4)Mn3O4與濃鹽酸加熱時發(fā)生反應的離子方程式為____________________________________________。
(5)圖2是煅燒MnSO4·H2O時溫度與剩余固體質量變化曲線。
①該曲線中B段所表示物質的化學式為___________________。
②煅燒過程中固體的錳含量隨溫度的升高而增大,但當溫度超過1000 ℃時,再冷卻后,測得產(chǎn)物的總錳含量反而減小。試分析產(chǎn)物總錳含量減小的原因:____________________________。
(6)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷;電解質是摻雜Mn3O4的二氧化鋯(ZrO2)晶體,在熔融狀態(tài)下能傳導O2-。在熔融電解質中,O2-向________(填“正”或“負”)極移動。電池負極電極反應為________________________。
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【題目】下列各組物質的溶液混合后,再加足量的稀硝酸,仍有沉淀存在的是
A.K2CO3、BaCl2B.NaOH、CuSO4
C.AgNO3、NaClD.Na2CO3、CaCl2
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【題目】已知 X2(g)+Y2 (g)2Z(g),X2、Y2、Z 的起始濃度分別為 0,1molL﹣1、0.3molL﹣1 , 0.2molL﹣1 . 在一定條件下,當反應達到平衡時,各物質的濃度可能是( 。
A.Z 為 0.4molL﹣1
B.X 為 0.2 molL﹣1
C.Y 為 0.4 molL﹣1
D.Z 為 0.3 molL﹣1
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【題目】已知,CO 的毒性表現(xiàn)在 CO 與血紅蛋白(Hb)結合成 HbCO,使血紅蛋白 失去輸送 O2 功能.CO 進入血液后有如下平衡:CO+HbO2O2+HbCO,已知在人體體溫37℃下,該平衡常數(shù)為 220.試回答:
(1)煤氣中毒病人,可以通過進入高壓氧艙的方法來救治,請用化學平衡的原理加以 說明:
(2)抽煙時,進入肺部的空氣中 c(CO)=10﹣6mol/L,c(O )=10﹣2mol/L,則 c(HbCO)為 c(HbO2)的倍.
(3)已知當血液中 c(HbCO)的比值大于 0.02 時,人的智力會很快受到損傷,為避免c(HbO2 )
人的智力受到損傷,c(O2)與 c(CO)的比值應大于 .
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