- 研究型实验
- 共4868题
有一包粉末状固体，可能是由Al2（SO4）3、CuCl2、KNO3、Na2O中的一种或几种组成的．为了探究它的成分，某学习小组做了如下实验．
①取适量粉末投入蒸馏水中，粉末完全溶解，得到蓝色透明溶液A．
②取A溶液少量，向其中逐滴滴加烧碱溶液直到过量，观察到先有沉淀出现，而后沉淀逐渐增多，然后沉淀又逐渐减少，但最终仍有部分蓝色沉淀．
③再取A溶液两份，一份滴加BaCl2溶液后，出现白色沉淀；另一份滴加硝酸银溶液后也出现白色沉淀．
请回答下列问题：
（1）原白色粉末一定含有______，一定不含______，可能含有______．（填化学式）
（2）写出过程②中涉及到的离子方程式：______．
（3）如果要进一步确定可能存在的物质，进行的实验操作及实验现象和结论是______．
正确答案
①取适量粉末投入蒸馏水中，粉末完全溶解，得到蓝色透明溶液A，说明含有CuCl2，则一定不含Na2O，如含有Na2O，则会生成氢氧化铜沉淀；
②取A溶液少量，向其中逐滴滴加烧碱溶液直到过量，观察到先有沉淀出现，而后沉淀逐渐增多，然后沉淀又逐渐减少，但最终仍有部分蓝色沉淀，说明含有Al2（SO4）3；
③再取A溶液两份，一份滴加BaCl2溶液后，出现白色沉淀；另一份滴加硝酸银溶液后也出现白色沉淀，说明溶液中含有硫酸根离子和氯离子，不能确定是否含有KNO3，
（1）由以上分析可知一定含有CuCl2和Al2（SO4）3，一定没有Na2O，不能确定的是KNO3，故答案为：CuCl2和Al2（SO4）3；Na2O；KNO3；
（2）溶液中含有CuCl2，加入氢氧化钠发生Cu2++2OH-=Cu（OH）2↓，生成氢氧化铜沉淀，含有Al2（SO4）3，加少量氢氧化钠，发生Al3++3OH-=Al（OH）3↓，生成Al（OH）3沉淀，继续加入氢氧化钠，由于Al（OH）3具有两性，可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Cu2++2OH-=Cu（OH）2↓、Al3++3OH-=Al（OH）3↓、Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（3）如要确定是否含有硝酸钾，可根据钾离子的焰色反应为紫色，用洁净的铂金丝蘸取原样品在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻片观察火焰颜色，若为紫色则含有KNO3，否则不含，
故答案为：用洁净的铂金丝蘸取原样品在酒精灯火焰上灼烧，透过蓝色钴玻片观察火焰颜色，若为紫色则含有KNO3，否则不含．
有一瓶硫酸钠溶液可能混有少量氯化钠，请设计实验方案检验溶液中氯化钠是否存在：______．
正确答案
实验室用硝酸银溶液检验氯离子，但应首先排除硫酸根离子的干扰，可取少量溶液加入过量的硝酸钡溶液，充分反应后过滤，向滤液中滴加少量硝酸银溶液，如有白色沉淀产生，再加稀硝酸沉淀不溶解，说明有氯化钠存在．
故答案为：取少量溶液加入过量的硝酸钡溶液，充分反应后过滤，向滤液中滴加少量硝酸银溶液，如有白色沉淀产生，再加稀硝酸沉淀不溶解，说明有氯化钠存在．
固态化合物A由两种短周期元素组成，可与水发生复分解反应，甲组同学用下图装置(夹持装置略)对其进行探究实验。
(1)仪器B的名称是________。
(2)实验中，Ⅱ中的试纸变蓝，Ⅳ中黑色粉末逐渐变为红色并有M生成，则Ⅲ中的试剂为________；Ⅳ中发生反应的化学方程式为________；V中的试剂为________。
(3)乙组同学进行同样实验，但装置连接顺序为ⅠⅢⅣⅡVⅥ，此时Ⅱ中现象为________，原因是________。
(4)经上述反应，2.5 g化合物A理论上可制得0.56 L(标准状况)M，则A的化学式为________。
正确答案
(1)分液漏斗 (2)碱石灰；3CuO＋2NH3
(4)Mg3N2
(1)带有活塞的漏斗是分液漏斗。(2)根据实验流程图可知，用红色石蕊试纸检验的是氨气，氨气是一种碱性气体，用碱石灰干燥氨气；氨气具有还原性，可将黑色的CuO还原为红色的Cu，自身被氧化为N2；尾气中的氨气被浓硫酸吸收，最后N2用排水法收集。(3)氧化铜与氨气反应生成的水和未反应的氨气形成氨水，使红色石蕊试纸变蓝。
(4)0.56 L M即N2的物质的量为0.025 mol，则化合物A中N的质量为0.7 g，则另一种元素的质量为1.8 g，经过对A中未知元素的化合价讨论可得，只能是＋2价的Mg，故该物质是Mg3N2。
图为实验室制取纯净、干燥的Cl2，并进行检验Cl2性质实验的装置．其中E瓶中放有干燥红色布条；F中为铜网，F右端出气管口附近放有脱脂棉．
试回答：
（1）A试剂为______，B试剂为______，化学方程式为______；
（2）C试剂为______；D试剂作用为______；
（3）E中干燥红色布条______（填“褪色”或“不褪色”）；
（4）F管中现象______；
（5）H中化学方程式为______．
正确答案
根据题中所给出的信息可知本实验是室制取纯净、干燥的Cl2，并进行检验Cl2性质实验．
（1）依据课本所学制备氯气用的是浓盐酸和固体MnO2的加热反应．所以A为浓盐酸，B为MnO2，反应的化学方程式为：MnO2+4HCl-
故答案为：浓盐酸；MnO2；MnO2+4HCl-
（2）由①中生成氯气，氯气通到C中出去挥发出的HCl气体，除去HCl气体有饱和食盐水，因此C为饱和食盐水；氯气从C中通入到D中进行干燥出去氯气的水蒸气，D中是浓硫酸，
故答案为：饱和食盐水；吸水氯气中的水蒸气；
（3）氯气从D中出来后是干燥的氯气，通到E中，干燥的氯气不能漂白，因此E中的干燥布条不褪色，故答案为：不褪色；
（4）已知F中是铜网，在加热的条件下，氯气与Cu发生反应，生成棕黄色的烟．脱脂棉的作用是为了防止防止CuCl2固体小颗粒被气体鼓入导管中，堵塞导管，影响氯气的收集，
故答案为：棕黄色的烟；
（5）氯气是有毒气体，所以H中是吸收多余气体的NaOH溶液，反应的化学方程式为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，故答案为：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O．
工业上用铬铁矿（主要成分FeO•Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3等）生产重铬酸钾（化学式K2Cr2O，）的流程如下：
（1）固体A中，除Na2CrO4、NaFeO2、NaOH外还有______等；
（2）固体A水浸时，NaFeO2会发生强烈水解产生固体B，其化学反应方程式为______；
（3）固体C中含有2种物质，要先加入下列物质中的______，然后才能进行过滤分离．
A．氢氧化钠溶液 B．稀氨水 C．稀盐酸
（4）步骤④加入盐酸得到的溶液F中，除Na2Cr2O7外，还含有的溶质是______；
（5）在上述流程中，有氧化还原反应发生的是第______步．
（6）已知20℃时K2Cr2O7饱和溶液浓度为0.4mol•L-1，步骤⑤中加入固体氯化钾，若使K+离子浓度达到4mol•L-1（保持温度20℃），则溶液F中Cr2O2-7离子的浓度最大为______．
正确答案
（1）由题目信息可知，铬铁矿的主要成分FeO•Cr2O3，含有SiO2、Al2O3等杂质，SiO2与NaOH发生反应生成Na2SiO3，Al2O3与NaOH发生反应，生成NaAlO2，故还含有Na2SiO3、NaAlO2，
故答案为：Na2SiO3、NaAlO2；
（2）NaFeO2水解生成氢氧化钠与氢氧化铁，反应方程式为NaFeO2+2H2O═NaOH+Fe（OH）3，故答案为：NaFeO2+2H2O═NaOH+Fe（OH）3；
（3）由工艺流程可知，固体C中含有氢氧化铝与硅酸，氢氧化铝溶液强酸强碱，硅酸溶于强碱、不能与酸（HF除外）反应，故应加入盐酸，将氢氧化铝转化为偏铝酸钠，再过滤分离，
故选：C；
（4）由工艺流程可知，Na2CrO4在酸性条件下转化为Na2Cr2O7，根据元素守恒还有氯化钠生成，故答案为：NaCl；
（5）由工艺流程可知，第①步反应中，铁元素、铬元素、氧元素化合价反应变化，属于氧化还原反应，其它各步反应中元素的化合价未变化，不属于氧化还原反应，
故答案为：①；
（6）20℃时K2Cr2O7饱和溶液浓度为0.4mol•L-1，该温度下c2（K+）•c（Cr2O2-7）=0.82•0.4=0.256，所以使K+离子浓度达到4mol•L-1（保持温度20℃），溶液F中Cr2O2-7离子的浓度最大为
SnCl4的制备需分两步进行，第一步是金属Sn的制备，第二步由Sn和Cl2反应生成SnCl4．
第一步：金属Sn的制备--以锡石SnO2为原料，用足量的焦炭作还原剂，在高温下可制得粗锡，该反应的化学方程式为：______，粗锡经电解精炼可得纯锡，精炼时的阴极反应式为______．
第二步：SnCl4的制备--用干燥、纯净的Cl2与熔融的Sn反应制SnCl4，同时放出大量的热．已知SnCl4常温下是无色液体，沸点114℃，遇潮湿空气便发生水解反应，Sn的熔点：231℃，右图是制取SnCl4的实验装置．
试回答以下问题：
（1）装置A中反应的化学方程式为______；
（2）当反应生成SnCl4时，应熄灭______处的酒精灯，理由是______；
（3）装置B的主要缺点是______，装置D的主要缺点是______；
（4）即使装置B和装置D进行改进后，老师说该实验装置设计仍不完整，请你协助该研究小组设计出所缺装置（须标出试剂的名称）并在下边方框中画出．
正确答案
利用质量守恒定律和写出化学方程式，应为SnO2+2C
（1）A为实验室制备氯气的反应，化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）
（2）该反应放热，停止加热B装置，可依靠反应放出的热量维持Sn的熔化；故答案为：B；依靠反应放出的热量维持Sn的熔化；
（3）反应需控制在一定温度范围之内，需要温度计；根据题意知SnCl4遇潮湿空气便发生水解反应，生成物应干燥，在装置D后应连接一个装有碱石灰的干燥管可达到目的，故答案为：缺少温度计；装置D后应连接一个装有碱石灰的干燥管；
（4）A制得的氯气没有除杂和干燥，会导致SnCl4水解，不利于SnCl4制备，则在A、B之间加除杂和干燥装置，故答案为：
．
碘酸钾是一种白色结晶粉末，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘，在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾．碘酸钾在常温下稳定，加热至560℃开始分解．工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：I2+KClO3+H2O--KH（IO3）2+KCl+Cl2↑（未配平）
（1）已知步骤①反应器发生的反应中，两种还原产物所得电子数相同，请配平该反应的化学方程式：______；
（2）步骤②中，用稀酸酸化的作用是______；不能选用稀盐酸的原因是______；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为______；
（4）参照下表碘酸钾的溶解度，步骤11得到碘酸钾晶体，你建议的方法是______．
正确答案
（1）反应中I2→KH（IO3）2，I元素化合价由0价升高为+5价，共升高10价．KClO3→KCl、Cl2，氯元素化合价降低，还原产物为KCl、Cl2，KClO3→KCl氯元素化合价由+5降低为-1价，化合价降低6价，KClO3→Cl2氯元素化合价由+5降低为0价，化合价总共降低10价，二者获得的电子数目相同，获得电子最小公倍数为30，则KCl的系数为5，Cl2的系数为3，所以化合价降低共60价，故I2系数为6，根据氯元素守恒可知KClO3系数为11，根据碘元素守恒可知KH（IO3）2的系数为6，根据氢元素守恒可知H2O、系数为3，检查氧元素守恒，故方程式为：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑．
故答案为：6I2+11KClO3+3H2O=6KH（IO3）2+5KCl+3Cl2↑．
（2）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化，由工艺流程可知酸化的目的是将氯气从反应混合物中逸出．
酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，盐酸能还原已生成的碘酸氢钾．
故答案为：促进氯气从反应混合物中逸出；盐酸能还原已生成的碘酸氢钾．
（3）由信息可知，碘酸钾能被氯气氧化为高碘酸钾，所以要将完全排出氯气，防止碘酸钾被氧化．
故答案为：Cl2能将KIO3氧化成KIO4．
（4）由表中数据可知温度越高，KIO3溶解度越大，从溶液中获得KIO3晶体需要蒸发结晶．
故答案为：蒸发结晶．
两个学习小组用图装置探究乙二酸（HOOC-COOH）受热分解的部分产物．
（1）甲组：①按接口顺序：a-b-c-d-e-f-g-h连接装置进行实验．B中溶液变浑浊，证明分解产物有______；装置C的作用是______；E中溶液变浑浊，D中的现象是______，证明分解产物有______．
②乙二酸受热分解的化学方程式为______．
（2）乙组：
①将接口a与j连接进行实验，观察到F中生成的气体可使带火星的木条复燃，则F中最主要反应的化学方程式为______．
②从A-F中选用装置进行实验，证明甲组通入D的气体能否与Na2O2反应．最简单的装置接口连接顺序是______；实验后用F中的固体进行验证的方法是______（可另选试剂）．
正确答案
（1）①B中澄清石灰水变浑浊，证明分解产物有CO2产生；装置C的作用是充分除去CO2，防止对后继实验产物检验的干扰；E中澄清石灰水变浑浊，说明有CO2产生，乙二酸产生的CO2在C装置中已经被NaOH吸收完全，CO2的产生来源于D装置中高锰酸钾对CO的氧化，D中现象为溶液褪色（或变浅），证明分解产物有CO，故答案为：CO2；充分除去CO2；溶液褪色或变浅； CO；
②乙二酸受热分解的化学方程式为：HOOC-COOH
（2）①接口a与j连接进行实验，观察到F中生成的气体可使带火星的木条复燃，说明有氧气产生，通过冷凝管后出来主要是CO2，CO2与Na2O2反应的化学方程式为：2CO2+Na2O2═2Na2CO3+O2．故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；
②先要制备气体，将产生的CO2吸收，再通入到Na2O2中证明．连接顺序为：a→d→e→j；要证明发生了反应，即证明F中的物质是Na2CO3，加入酸使之生成二氧化碳气体，然后通入澄清石灰水观察是否变浑浊，故答案为：a-d-e-j；取F中的固体，滴加稀硫酸，将生成的气体通入澄清石灰水中，若变浑浊，则发生了反应；若不变浑浊，则未发生变化．
工业上利用硫酸渣（含Fe2-、Fe3-的硫酸盐及少量CaO和MgO）制备高档颜料铁红（Fe2O3）和回收（NH4）2SO4，具体生产流程如图：
回答下列问题：
（1）在废渣溶解操作时，应选用______溶解（填编号）．
A．硫酸 B．盐酸 C．氢氧化化钠 D．氨水
（2）物质A是一种氧化剂，工业上最好选用______（供选择使用的有：H2O2、空气、Cl2、MnO2等），其理由是______．
（3）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应采取的措施是______．
（4）往铵黄铁矾（化学式为：（NH4）2Fe6SO4）4（OH）12）溶液中加入溶液B至pH为5时产生沉淀，请写出产生沉淀的离子方程式：______．
（5）若对硫酸渣加强热也可粗制铁红，但产品纯度低而档次低，请写出硫酸渣中硫酸亚铁加强热制备铁红的化学方程式：
正确答案
（1）在废渣溶解操作时，目的是溶解氧化物，制备高档颜料铁红（Fe2O3 ）和回收（NH4）2SO4，不能引入杂质离子；
A、硫酸能溶解氧化钙和氧化镁，且不引入杂质离子，故A符合；
B、盐酸溶解氧化钙和氧化镁，但引入氯离子不能除去，故B不选；
C、氢氧化钠溶液沉淀铁离子和亚铁离子不能溶解氧化钙、氧化镁，故C不选；
D、氨水不能溶解氧化物，能沉淀铁离子和亚铁离子，故D不选；
故答案为：A；
（2）氧化剂主要是氧化亚铁离子便于提取，氯气有毒乙污染空气，二氧化锰是难溶于水的固体，空气来源丰富，成本低，不引入杂质，不产生污染，
故答案为：空气；原料来源容易，成本低，不产生污染，不引入杂质；
（3）分析图象可知在80°C时 溶液PH=1.5，此时亚铁离子的氧化率在90%以上，时间在4小时左右，
故答案为：溶液温度为80℃，pH为1.5，时间为4小时左右；
（4）往铵黄铁矾加入溶液B为氨水，至pH为5时产生沉淀，生成的是氢氧化铁沉淀反应离子方程式为：Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）2↓+3NH4+，
故答案为：Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）2↓+3NH4+；
（5）硫酸亚铁受热分解制的铁红为Fe2O3，依据氧化还原反应和电子守恒分析判断做氧化剂元素化合价降低的是硫元素化合价变化为+4价，依据原子守恒配平写出化学方程式为：2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑，故答案为：2FeSO4=Fe2O3+SO2↑+SO3↑．
硫酸铵是一种常用的铵态氮肥。下表是硫酸铵化肥品质的主要指标。
⑴某化学研究性学习小组为本地农业生产服务，对某农用品商店出售的一等品硫酸铵化肥的品质进行探究。
［观察外观] 该硫酸铵化肥无可见机械杂质。
［实验探究]按下图所示装置进行实验。
①烧瓶内发生反应的离子方程式为：___________________。烧杯中盛放的试剂最好是______（填“浓硫酸”、 “稀硫酸”或“水”）
②实验过程中，需往烧瓶中加入足量浓氢氧化钠溶液并充分加热的原因是____________。
［交流讨论］
③甲同学：根据此实验测得的数据，计算硫酸铵化肥的含氮量可能偏高，因为实验装置中存在一个明显缺陷是：____________；
④乙同学：实验装置中还存在另一个明显缺陷是：______________；经过大家充分讨论一致认为：针对甲、乙两位同学指出的实验装置中存在的明显缺陷，需改进实验装置，重新进行实验。
［探究结论］
⑤称取13.5 g硫酸铵化肥样品，用改进后的实验装置重新进行实验，测得实验后B装置增重3.4 g。则该化肥_________（填“是”或“不是”）一等品。
⑵某工厂用石膏、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4，首先石膏磨成粉末制成CaSO4悬浊液，然后按如下工艺流程进行产生：
①操作1与操作2的顺序能否调换？______（填能与否），理由是______。
②常温下，CaCO3和CaSO4的溶解度分别为1.5×10-3g和2.1×10-1g，请解析CaSO4向CaCO3转化的原因。________________。
③ 从绿色化学角度考虑，该工艺流程应增加一个操作，这个操作是________________。
正确答案
（1）①NH4++OH-NH3+H2O； 稀硫酸
②使NH4+完全反应，并使NH3从溶液中溢出
③产生的氨气中带有水蒸汽，A、B间缺少一个干燥装置
④烧瓶和导管中有氨气残留，不能完全被稀硫酸吸收
⑤不是
（2）①否；氨气在水中的溶解度大，产量高
②由于CaCO3溶解度小，Ca2+更易与CO32-结合生成沉淀，促使CaSO4溶解
③用生石灰制备CaSO4
肉桂酸主要用于制备酯类，还用作植物生长促进剂、长效杀菌剂．苯甲醛和乙酸酐在碱性催化剂（如无水K2CO3）作用下，生成肉桂酸，方程式如下：
C6H5CHO+（CH3CO）2O⇌C6H5CH=CHCOOH+CH3COOH
有关数据如下表：
实验室制取肉桂酸的步骤如下：
①在250mL三颈烧瓶中，加入7g无水K2CO3，5mL苯甲醛和14mL醋酸酐，电热套加热（或用油浴加热）回流45min（如图一，冷凝管可不通冷凝水）．
②稍冷后，加入20mL水，缓慢加入适量固体碳酸钠，使溶液呈微碱性．进行水蒸气蒸馏（如图二），直到无油状物蒸出为止．
③水蒸气蒸馏残留液加入少量活性炭，煮沸数分钟趁热过滤，在搅拌下往热滤液中加入浓盐酸至呈酸性．
④冷却，过滤，用少量冷水洗涤产物，产物在空气中晾干，称重，计算产率．
回答下列问题：
（1）在肉桂酸的制备中，水蒸气蒸馏的目的是______．
（2）在肉桂酸制备实验中，为什么要缓慢加入固体碳酸钠来调节pH值？______．
（3）用少量冷水洗涤产物的目的：______．
（4）在浓强碱存在下，C6H5CHO发生反应：2C6H5CHO+KOH（浓）→C6H5COOK+C6H5CH2OH反应类型为：______．
（5）写出苯甲醛和丙酸酐[（CH3CH2CO）2O]在无水K2CO3存在下，发生的反应的化学方程式：______．
正确答案
（1）由于水蒸气蒸馏使有机物可在较低的温度下从混合物中蒸馏出来，可以避免在常压下蒸馏时所造成的损失，提高分离提纯的效率．同时在操作和装置方面也较减压蒸馏简便一些，所以水蒸气蒸馏可以应用于分离和提纯有机物，
故答案为：为了蒸出苯甲醛；
（2）在肉桂酸制备实验中，缓慢加入固体碳酸钠，可以减小二氧化碳产生速率，有利于调节PH，所以缓慢加入固体碳酸钠来调节pH值原因是：若加入碳酸钠的速度过快，易产生大量CO2的气泡，而且不利于准确调节pH值，
故答案为：若加入碳酸钠的速度过快，易产生大量CO2的气泡，而且不利于准确调节pH值；
（3）由于洗涤是为了洗去固体表面的杂质，冷水中固体溶解度减小，可以减少固体损失，
故答案为：提纯，洗去固体表面的杂质离子，同时用冷水是为了减少固体因溶解带来的损失；
（4）2C6H5CHO+KOH（浓）→C6H5COOK+C6H5CH2OH反应中，醛基被氧化成了羧基，同时醛基被还原成醇羟基，属于氧化还原反应，
故答案为：氧化还原反应；
（5）根据反应C6H5CHO+（CH3CO）2O⇌C6H5CH=CHCOOH+CH3COOH，苯甲醛和丙酸酐[（CH3CH2CO）2O]在无水K2CO3存在下反应方程式为：
故答案为：
草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe（C2O4）y]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。实验室制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程如下：
（1）若用铁和稀硫酸制备FeSO4·7H2O，常保持______过量，理由是___________________________________________________。
（2）上述流程中，“沉淀”一步所得FeC2O4·2H2O沉淀需用水洗涤。检验沉淀是否洗涤干净的方法是_________________________________________________________________。
（3）测定草酸合铁酸钾产品中Fe3＋含量和C2O42-含量的实验步骤如下：
步骤1：准确称取所制草酸合铁酸钾晶体a g（约1.5 g），配成250 mL待测液。
步骤2：用移液管移取25.00 mL待测液于锥形瓶中，加入6 mol·L－1 HCl 10 mL，加热至70～80 ℃，趁热用SnCl2TiCl3联合还原法将Fe3＋全部还原为Fe2＋，加入MnSO4溶液10 mL，在75～80 ℃下用0.010 00 mol·L－1 KMnO4标准溶液滴定至终点（Cl－不参与反应），将C2O42-全部氧化成CO2，Fe2＋全部氧化成Fe3＋记录体积。
步骤3：……
步骤4：重复上述步骤2～步骤3两次。
①步骤2操作时，还需要使用如图所示仪器中的________（填序号）。
②步骤2中MnSO4溶液的作用是________，滴定终点的现象是______________________________________。
③在不增加试剂种类的前提下，步骤3的目的是_________________________。
正确答案
（1）铁 防止Fe2＋被氧气氧化
（2）取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，反之，沉淀已洗涤干净（其他合理答案也可）
（3）①ad ②作催化剂 溶液变为浅红色，且半分钟不褪色 ③测定C2O42-的含量
（1）铁和稀硫酸制备FeSO4·7H2O，保持一种物质过量，主要是硫酸，因为在获得晶体的过程中抑制Fe2＋的水解。（2）沉淀洗涤是否干净，主要是沉淀中所含的可溶性杂质是否存在，首先分析杂质可能是K2SO4，可以通过检验SO42-检验洗涤是否干净。（3）①注意测定过程中要控制温度，选择温度计，方法是通过利用KMnO4滴定，选用酸式滴定管。②滴定过程中MnO4-被还原为Mn2＋，先加入Mn2＋可能是作催化剂。滴定终点时，KMnO4过量，此时溶液呈浅红色，且半分钟内不褪色。③本实验的目的是测定Fe3＋和C2O42-，而测定过程中，是先将Fe3＋还原为Fe2＋，然后利用KMnO4滴定氧化Fe2＋、C2O42-，无法分别出Fe2＋、C2O42-各自的量，只有总量，因此还需要滴定出Fe2＋或C2O42-，由题可知滴定C2O42-更容易，因为可以另取溶液，直接滴定，因为此时铁为Fe3＋不与KMnO4反应。
2012年冬天，我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中，SO2的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO2含量，有三位同学分别采用了以下测定方法。
I．氧化还原法：甲同学拟采用下图所示的装置进行实验：
（1）该实验需要80mL5×10-4mol／L的碘溶液，甲同学应称量I2 g（精确到0.001），选择_______mL的容量瓶进行配制。该实验所涉及的氧化还原反应原理为 （用化学方程式表示），该实验原理是利用了SO2的 性。
（2）在甲同学所配碘溶液浓度准确，并且量取药品及实验过程中各种读数均无错误的情况下，利用上述装置所测定的SO2含量仍然比实际含量低，请分析其中可能的原因 .
Ⅱ．重量法：乙同学拟用右图
（3）取样处空气中SO2含量为 mg/L（精确到0.001）。
（4）已知，常温下BaSO3的KSP为5.48×10-7饱和亚硫酸溶液中c（SO2-3）=6．3×10-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H2O2吸收SO2，直接用0．1mol／L BaCl2溶液来吸收SO2即可产生沉淀，请用以上数据分析这样做是否可行 .
III．仪器法：丙同学直接使用一种SO2浓度智能监测仪测定空气中的SO2含量，这种监测仪是利用电化学原理，根据电池产生电流的强度来准确测量SO2浓度的。该电池总的化学反应原理为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
（5）请写出该电池负极的电极反应式 。
正确答案
（12分）（1）0.013g（1分）；100（1分） SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI（1分）；还原性（1分）
（2）①装置气密性差 ②抽气速度过快 ③SO2易溶于水而装置中的棉花团不干燥 ④部分SO2溶于水后与水中溶解的少量O2反应生成硫酸而损失（其他合理答案亦可）（2分） （3）0.025（2分）
（4）因溶液中c(Ba2＋)＝0.1mol/L，c(SO32－)≤6.3×10－8mol/L，其离子积c(Ba2＋)×c(SO32－)≤6.3×10－9＜Ksp(BaSO3)＝5.48×10－7，所以直接用0.1mol/LBaCl2溶液来吸收SO2不能产生BaSO4沉淀（2分）
（5）SO2＋2H2O－2e－＝2SO42－＋4H＋(2分)
试题分析：（1）由于实验室没有80ml容量瓶，所以需要配制100ml5×10-4mol／L的碘溶液，需要单质碘的质量是0.1L×5×10-4mol／L×254g/mol＝0.013g。SO2具有还原性，单质碘具有氧化性，所以二者能发生氧化还原反应，反应的化学方程式是SO2＋I2＋2H2O=H2SO4＋2HI。
（2）所测定的SO2含量仍然比实际含量低，这说明通入的SO2没有完全被碘溶液吸收，因此可能的原因有①装置气密性差；②抽气速度过快；③SO2易溶于水而装置中的棉花团不干燥；④部分SO2溶于水后与水中溶解的少量O2反应生成硫酸而损失（其他合理答案亦可）。
（3）0.182mg白色沉淀是硫酸钡，则根据S原子时候可知，SO2的质量是×64＝0.050mg，所以取样处空气中SO2含量为＝0.025 mg/L.
（4）由于溶液中c(Ba2＋)＝0.1mol/L，c(SO32－)≤6.3×10－8mol/L，其离子积c(Ba2＋)×c(SO32－)≤6.3×10－9＜Ksp(BaSO3)＝5.48×10－7，所以直接用0.1mol/LBaCl2溶液来吸收SO2不能产生BaSO4沉淀。
（5）因为原电池中负极失去电子，发生氧化反应。所以根据总的反应式可知，负极是SO2失去电子，被氧化生成硫酸，负极电极反应式是SO2＋2H2O－2e－＝2SO42－＋4H＋。
在实验室里制取的乙烯中常混有少量二氧化硫．某化学课外小组设计了如图所示实验，以确认上述混合气体中含有乙烯和二氧化硫．请填写下列空白：
（1）能说明SO2气体存在的现象是______．
（2）使用装置Ⅱ的目的是______；有关反应的离子方程式是______．
（3）使用装置Ⅲ的目的是______．
（4）确定含有乙烯的现象是______；乙烯与溴水反应的化学方程式为______．
正确答案
乙烯不与NaOH溶液反应，但二氧化硫能与碱反应（SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O），二氧化硫是否存在可用品红溶液检验．乙烯的检验应放在排除SO2的干扰后进行，选通过品红溶液褪色检验SO2的存在；再通过NaOH溶液除去SO2，再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净．最后用高锰酸钾酸性溶液褪色实验检验乙烯；
（1）二氧化硫是否存在可用品红溶液检验，品红溶液褪色说明含有二氧化硫，
故答案为：装置Ⅰ中品红溶液褪色；
（2）乙烯和二氧化硫都能使溴水或高锰酸钾酸性溶液褪色，二氧化硫的存在影响乙烯的检验，故检验乙烯时应先除去二氧化硫，有关反应的离子方程式是SO2+Br2+H2O═4H++SO42-+2Br-，
故答案为：除去二氧化硫气体，以免干扰乙烯的实验，SO2+Br2+H2O═4H++SO42-+2Br-；
（3）通过NaOH溶液除去SO2，再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净，
故答案为：检验二氧化硫是否除尽；
（4）最后用高锰酸钾酸性溶液褪色实验检验乙烯，装置Ⅳ中的酸性高锰酸钾溶液褪色，说明含有乙烯；乙烯与溴水发生加成反应的方程式：CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
故答案为：装置Ⅲ中的品红溶液不褪色，装置Ⅳ中的酸性高锰酸钾溶液褪色，CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br．
某校科学兴趣小组探究二氧化碳与过氧化钠反应是否有氧气生成，设计了如图的实验装置．B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，目的是除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，E为收集氧气装置．
（1）写出装置A中发生反应的离子方程式______
（2）C中盛有试剂是______，目的是______
（3）写出装置D中发生反应的化学方程式______．
正确答案
（1）分析装置图可知装置A中是盐酸滴入大理石中发生反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，
故答案为：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑；
（2）为得到干燥的二氧化碳和过氧化钠反应，需要通过装置BC除去二氧化碳气体中的氯化氢气体和水蒸气，防止对二氧化碳和氢氧化钠反应的干扰，装置B中为饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，装置C中是浓硫酸吸收水蒸气干燥二氧化碳气体，
故答案为：浓硫酸，吸收水蒸汽，防止对CO2和Na2O2的反应产生干扰；
（3）装置D中是干燥的二氧化碳和过氧化钠反应生成碳酸钠和氧气的反应，反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，
故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2．
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