- 物质含量的测定
- 共1476题
化学兴趣小组发现,往CuSO4溶液中加入一定浓度的Na2CO3溶液得到的蓝色沉淀,若加入NaOH溶液则得到浅绿色沉淀.为此,小组同学对沉淀成份作了如下探究:
I.探究蓝色沉淀的成份
[猜想]:蓝色沉淀①可能是CuCO3;②可能是Cu(OH)2;③是两者的混合物.
[设计方案]:小组同学利用下列装置通过实验测定其组成
[问题与讨论]
(1)写出②猜想的依据______.
(2)装置A中碱石灰的作用是______.
(3)检查装置气密性并装好药品后,点燃酒精灯前应进行的操作是______.
(4)若沉淀样品的质量为mg.装置C质量增加了ng,则沉淀中CuCO2的质量分数为______.
II.通过查找资料得知,该浅绿色沉淀物可能是溶解度最小的碱式硫酸铜(化学式为CUSO4•3Cu(OH)2).请你设计一个实验,证明浊液中的浅绿色沉淀物中是否含有硫酸根离子的方法______.
正确答案
I.(1)CO32-水解成碱性,溶液中存在较多的氢氧根离子,而Cu2-与OH-结合生成沉淀Cu(OH)2,
故答案为:CO32-水解成碱性,Cu2+与OH-结合生成Cu(OH)2;
(2)该实验原理是通过验证并测定水以及二氧化碳的存在、质量来确定沉淀的组成情况,为了防止空气中水以及二氧化碳的干扰,要用碱石灰来吸收空气中的H2蒸汽和CO2,故答案为:吸收空气中的H2蒸汽和CO2;
(3)该实验原理是通过验证并测定水以及二氧化碳的存在、质量来确定沉淀的组成情况,为了防止装置中的空气对实验结果的影响,必须在点燃酒精灯之前通过量的空气,排除空气,并称量C、D的质量,
故答案为:通过量的空气并称量C、D的质量;
(4)装置C质量增加了ng,则生成水的质量是ng,根据氢氧化铜的分解方程式:Cu(OH)2CuO+H2O,当生成ng的水时,则含有氢氧化铜的质量是
g,则沉淀中CuCO3的质量为:m-
g,所以沉淀中CuCO3的质量分数为:
×100%=1-
,故答案为:1-
;
II.硫酸根的特征离子反应:可以和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,证明浊液中的浅绿色沉淀物中是否含有硫酸根离子时可以先将沉淀洗涤干净,在加入足量稀盐酸溶解浅绿色沉淀,再用BaCl2溶液检验,故答案为:将浊液过滤,并把沉淀用蒸馏水洗涤至洗涤液用BaCl2溶液检验不出SO42-后,加入足量稀盐酸溶解浅绿色沉淀,再用BaCl2溶液检验,若溶液中有大量白色沉淀生成,则浅绿色没淀中有SO42-.
目前测定空气中SO2含量主要用氧化还原反应.已知SO2气体与酸性KMnO4溶液反应时,MnO4- 被还原为Mn2+,SO2被氧化成SO42-.
为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量,甲同学设计了如图所示的实验装置:
①其中:
或
表示密闭容器;
表示气体流速管(单位时间内通过气体的体积恒定,且无除尘和吸收气体作用);
表示棉花;颗粒吸附剂可以吸收可吸入的颗粒;→表示气体的流向.
②酸性KMnO4溶液体积为200mL,浓度为0.1mol•L-1.回答下列问题:
(1)配制200mL0.1mol•L-1酸性KMnO4溶液,需用到的仪器按使用的先后顺序依次有______、玻璃棒、______、______、______.玻璃棒的作用是______.
(2)写出并配平测定SO2含量的离子方程式:______
(3)若气体流速管中气体流速为acm3/min,当tmin时酸性KMnO4溶液恰好褪色,则空气中SO2的含量为______(g/cm3).
(4)实验中棉花的作用是______;
若要测定空气中可吸入颗粒的含量(g/L),还需要测出的数据是______
(5)乙同学按照同样的方法测量空气中SO2的含量,所测得的数值总是比实际含量偏低,最可能的原因是(假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误):______.
正确答案
(1)配制200mL0.1mol•L-1酸性KMnO4溶液,由于实验室没有200mL容量瓶,应用250mL容量瓶配制,需用托盘天平称量高锰酸钾固体,在烧杯中加水溶解并用玻璃棒搅拌,冷却后用玻璃棒转移至容量瓶中,玻璃棒的作用是引流,加水至溶液离刻度线1~2cm时改用胶头滴管滴加至刻度线,
故答案为:天平;烧杯;250mL容量瓶;胶头滴管;搅拌和引流;
(2)SO2具有还原性,高锰酸钾具有氧化性,二者发生氧化还原反应生成SO42-和Mn2+离子,
反应的方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+,
故答案为:5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+;
(3)高锰酸钾的物质的量为0.2L×0.1moL/L=0.02moL,
根据反应方程式5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+,
可知atml空气中含有SO2的物质的量为×0.02mol=0.05mol,
质量为0.05mol×64g/moL=3.2g,
所以空气中SO2的含量为g/cm3,
故答案为:;
(4)棉花具有吸附性,可吸收气流中的颗粒,防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中,使测量质量不准,若要测定空气中可吸入颗粒的含量(g/L),还需要测出的数据是吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量,
故答案为:防止可吸入颗粒堵塞导气管或进入酸性高锰酸钾溶液中,使测量质量不准;吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量(或将装置用编号表示回答,或答颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量的增加值);
(5)如测得的数值总是比实际含量偏低,说明二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应,可能原因是气流速率过快,
故答案为:通入气流速率过快,二氧化硫未和酸性高锰酸钾溶液充分反应就已经被排出;
硫酸工厂周围的空气中有较多的二氧化硫.某研究性学习小组为了测定空气
中二氧化硫的体积分数设计了如下两个方案:
方案一:取标准状态下的空气V L(内含N2、O2、CO2、SO2等),缓慢通过足量溴水,在所得的溶液中加入过量的氯化钡溶液后,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称得其质量为m g.
请回答:
(1)加入过量的氯化钡溶液的目的是 .
(2)过滤后,若在滤液中加入硫酸钠溶液,有白色沉淀产生,说明 .
(3)过滤后,一般要用蒸馏水洗涤沉淀2-3次,以除去附在沉淀上的可溶性物质.请说明应通过什么方法验证可溶物质是否已被除尽 (要求:实验过程、使用的试剂、现象及结论)
方案二:如图所示,装置中反应管内装有碘的淀粉溶液.按设计意图,将空气(内含N2、O2、CO2、SO2等)通过此装置时,其中的SO2被吸收,量气管内增加的体积为其余气体的体积.
(4)反应管内溶液蓝色消失后,没有及时停止通气,则测得的SO2的含量 (选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”).
(5)反应管内碘的淀粉溶液可以用下列 (填代号)代替.
A.NaOH溶液 B.酸性KMnO4溶液
C.Na2SO3溶液 D.BaCl2溶液
(6)研究小组经过讨论发现方案二的设计中有一个明显的缺陷影响了测定结果(不属于操作错误),你认为该缺陷是 .
正确答案
某化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数.
(1)m g铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:①常温下碳与浓硫酸不反应;②______.
(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式______.
(3)B中的现象是:______;C的作用是:______.
(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g.则铁碳合金中铁的质量分数为______ (写表达式).
(5)甲同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大,请你写出可能的原因:______.
(6)本套装置在设计上存在缺陷,其中导致测得铁的质量分数偏低的是(答一条即可)______.
正确答案
由装置图可知,该实验原理:通过测定干燥管E的质量增重确定二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量计算铁碳合金中碳的质量,进而计算铁的质量,再计算合金中铁的质量分数.故二氧化硫会影响二氧化碳的测定,进入干燥管E的气体应除去二氧化硫、且干燥.
(1)常温下,铁与浓硫酸反应生成一层致密的氧化物保护膜,阻止内金属继续与浓硫酸反应,发生钝化现象,
故答案为:常温下Fe遇浓硫酸发生钝化;
(2)碳与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、二氧化碳、水,反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,
故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(3)A中生成的气体含有CO2、2SO2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色;
C装置的作用为除尽反应产物中的SO2气体,防止影响二氧化碳的质量测定,
故答案为:品红溶液褪色;除尽反应产物中的SO2气体;
(4)E增重b g为二氧化碳的质量,根据碳元素守恒可知合金中碳元素的质量为bg,合金中铁的质量为mg-
bg=(m-
b)g,故铁的质量分数
=
,
故答案为:;
(5)装置内残留部分二氧化碳,未能被装置E完全吸收,导致测量的二氧化碳的质量偏小,即合金中碳元素的质量偏小,铁元素的质量增大,质量分数增大,
故答案为:装置内的CO2难以赶尽,导致E质量增重偏小;
(6)由装置图可知,SO2不一定能全部被品红KMnO4除去,E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O等,
故答案为:SO2不一定能全部被品红KMnO4除去或E中碱石灰会吸收空气中的CO2、H2O等.
烟气中NOx是NO和NO2的混合物(不含N2O4).
(1)根据废气排放标准,1m3烟气最高允许含400mgNOx.若NOx中NO质量分数为0.85,则lm3烟气中最高允许含NO______L(标准状况,保留2位小数).
(2)工业上通常用溶质质量分数为0.150的Na2CO3水溶液(密度l.16g/mL)作为NOx吸收剂,该碳酸钠溶液物质的量浓度为______mol/L(保留2位小数).
(3)已知:
NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2 ①
2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2 ②
1m3含2000mgNOx的烟气用质量分数为0.150的碳酸钠溶液吸收.若吸收率为80%,吸收后的烟气______排放标准(填“符合”或“不符合”),理由:______
(4)加入硝酸可改变烟气中NO和NO2的比,反应为:NO+2HNO3→3NO2+H2O当烟气中n(NO):n(NO2)=2:3时,吸收率最高.
lm3烟气含2000mgNOx,其中n(NO):n(NO2)=9:1.
计算:
(i)为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量(保留3位小数).
(ii)1m3烟气达到最高吸收率90%时,吸收后生成NaNO2的质量(假设上述吸收反应中,反应①比反应②迅速.计算结果保留1位小数).
正确答案
(1)NO的最大质量为400mg×0.85=340mg,NO的体积为×22.4L/mol=0.25L,故答案为:0.25;
(2)该碳酸钠溶液物质的量浓度为mol/L=1.64mol/L,故答案为:1.64;
(3)未被被吸收的NOx的质量为2000mg×(1-80%)=400mg,因吸收后烟气总体积减小,NOx含量仍超过400mg/m3,故不符合,故答案为:不符合,吸收后烟气总体积减小,NOx含量仍超过400mg/m3;
(4)(i)由于n(NO):n(NO2)=9:1,则30×n(NO)+n(NO)×46=2,解得n(NO)=0.057mol令需要加入的硝酸为2x,根据方程式NO+2HNO3→3NO2+H2O可知,反应的n(NO)=x、生成n(NO2)=3x,则(0.057-x):(
×0.057+3x)=2:3,解得x=0.0176mol,故n(HNO3)=2x=0.035mol,
答:为了达到最高吸收率,1m3烟气需用硝酸的物质的量0.035mol;
(ii)发生反应NO+NO2+Na2CO3→2NaNO2+CO2、2NO2+Na2CO3→NaNO2+NaNO3+CO2,由方程式可知n(NaNO2)=2n(NO)+[n(NO2)-n(NO)]=
n(NO)+
n(NO2)=
×(0.057mol-0.0176mol)+
×(
×0.057mol+3×0.0176mol)=0.0887mol,所以m(NaNO2)=0.0887mol×69g/mol×90%=5.5g,
答:吸收后生成NaNO2的质量为5.5g.
气体A由C、H、F、S中的三种元素组成,将标准状况下2.80L气体A在过量的O2中完全燃烧后恢复到原状态,放出62.50kJ的热量.已知气体生成物通入过量的Ca(OH)2溶液后无剩余,得到17.38g沉淀.再取相同条件下的2.80L气体A装入一个薄膜袋中,袋和气体的总质量4.50g(已知CaSO3,CaF2,CaCO3难溶于水,HF难电离).
(1)根据上述数据计算,A的相对分子质量不会大于______,由此可知,组成A的三种元素为______,化学式为______.
(2)写出生成17.38g沉淀时,发生反应的离子方程式______.
(3)薄膜袋的质量为______.
(4)写出该条件下A在O2中燃烧的热化学方程式______.
正确答案
(1)气体的总质量的极值为4.50g,准状况下2.80L气体A的物质的量为0.125mol,A的摩尔质量的最大值为=36g/mol,所以A的相对分子质量不会大于36,所以一定不含硫元素,组成元素为C、H、F三种,其分子式为CH3F,故答案为:36;C、H、F;CH3F;
(2)二氧化碳和氢氟酸均和氢氧化钙反应产生不溶于水的沉淀,反应实质为:CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O,2HF+Ca2++2OH-═CaF2↓+2H2O,故答案为:CO2+Ca2++2OH-═CaCO3↓+H2O,2HF+Ca2++2OH-═CaF2↓+2H2O;
(3)标准状况下2.80L气体A,即0.125molCH3F的质量为:0.125mol×34g/mol=4.25g,袋和气体的总质量4.50g,所以薄膜袋的质量为:0.25g,故答案为:0.25g;
(4)标准状况下2.80L气体A,即0.125molCH3F在过量的O2中完全燃烧后恢复到原状态,放出62.50kJ的热量,则1molCH3F在过量的O2中完全燃烧后恢复到原状态,放出62.50kJ×=500KJ的热量,即2CH3F(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2HF(g)+2H2O(1);△H=-1000kJ•mol-1,故答案为:2CH3F(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2HF(g)+2H2O(1);△H=-1000kJ•mol-1.
某硫酸厂进行硫铁矿(主要成分是FeS2)含量的测定.取样品0.1000g在空气中充分灼烧,将生成的SO2气体与足量的Fe2(SO4)3溶液反应,反应后的溶液用浓度为0.02000mol•L-1
的KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液30.00mL.已知:
SO2+2Fe3++2H2O=SO2-4+2Fe2++4H+;5Fe2++MnO-4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
(1)滴定前______(填“需要”或“不需要”)滴加指示剂.滴定至终点的判断方法是______.
(2)样品中FeS2的质量分数是______(假定杂质不参加反应).
(3)若灼烧6g纯净FeS2产生的SO2全部被氧化为SO3气体,再将产生的SO3气体全部与水化合生成硫酸溶液时,放出13.03kJ热量,写出SO3气体转化为H2SO4溶液的热化学方程式:______.
(4)二氧化硫和氮的氧化物是大气的主要污染物,防止和治理环境污染是当前环保工作的重要研究内容之一.
①用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染.试写出总反应的化学方程式:______.
②新型纳米材料氧缺位铁酸锌(ZnFe2Ox),常温下它能使工业废气中的氮的氧化物、SO2分解,减小工业废气对环境的影响,它可由铁酸锌(ZnFe2O4)经高温还原制得.转化流程如下图所示:
若2mol ZnFe2Ox与SO2反应可生成0.75mol S,则x=______.
正确答案
(1)高锰酸钾溶液为紫红色,当达到滴定终点时,再滴入高锰酸钾溶液时,溶液变成紫红色且半分钟内不褪色,
故答案为:不需要;溶液变成紫红色且半分钟内不褪色;
(2)KMnO4溶液中KMnO4的物质的量为n=C×V=0.02000mol•L-1×0.03L=6×10-4 mol,根据硫元素守恒:
5Fe2++MnO-4 +8H+=5Fe3++Mn2++4H2O; SO2 +2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+; FeS2 ~2SO2
5 1 1 2 1 2
3×10-3mol 6×10-4 mol 1.5×10-3mol 3×10-3mol 7.5×10-4mol 1.5×10-3mol
样品中FeS2的质量分数
×100%=90%,
故答案为:90%;
(3)6g纯净FeS2的物质的量为n==
=0.05mol,含有硫的物质的量为:0.1mol,全部被氧化为SO3气体,再将产生的SO3气体全部与水化合生成硫酸溶液时,放出13.03kJ热量,则1molSO3气体全部与水化合生成硫酸溶液时,放出130.3kJ热量,所以热化学方程式为:SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(aq)△H=-130.3KJ/mol;
故答案为:SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(aq)△H=-130.3KJ/mol;
(4)①用CH4催化还原NOx为N2可以消除氮氧化物的污染,反应物为CH4和NOx,生成物为N2,根据化学反应质量守恒,产物须有水和二氧化碳,然后配平得xCH4+4NOx═2N2+xCO2+2H2O,
故答案为:xCH4+4NOx═2N2+xCO2+2H2O;
②新型纳米材料ZnFe2OX可由化合物ZnFe2O4经高温还原制得,若2mol ZnFe2OX与SO2反应可生成0.75molS,则ZnFe2OX被还原为ZnFe2O4,令中铁元素的化合价为a,根据电子转移守恒,可知2mol×2×(3-a)=0.75mol×4,解得,a=2.25,利用化合价代数和为零,2+2.25×2=2x,解得x=3.25
故答案为:3.25.
(三选一)【化学与技术】
海洋中含有丰富的资源,是人类的巨大宝库。我国拥有很长的海岸线,东部沿岸海滩平缓,多细沙,日照时间长,不少盐场均集中于此。回答下列问题:
(1)制海盐方法如下:海水涨潮时,将海水引入盐田,等落潮时,再用日晒的方法,待盐田水分蒸发到一定程度时,撒入食盐颗粒(称为晶种),食盐晶体即从饱和溶液中析出。请说明盐田获得食盐晶体的条件:_____。
(2)以食盐为主要原料可以制备纯碱。试用化学方程式表示其制备过程:______、_____。此法制得的纯碱中常含有少量氯化钠,要测定样品中的纯碱的质量分数,还可利用如图装置进行实验:
请你用一句话叙述该实验设计的基本原理:_______________
(3)氯碱化工厂制得的烧碱中也含有少量氯化钠(假设不含其他杂质),用中和滴定法设计一个实验方案以测定样品中烧碱和氯化钠的质量分数。试剂是0.1000mol/L盐酸、酚酞溶液,仪器是50mL的酸式滴定管、锥形瓶。其实验的主要步骤是_______、_______、滴定。
(4)工业上用电解法制备金属钠,但制备金属钾一般不采用电解熔融氯化钾,而是采用热还原法来制备。在850℃用金属钠来还原KCl,反应如下:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+ K(g)。工业上应采用哪些措施才能使反应向正反应方向移动?___________________
正确答案
(1)日照时间长,水分蒸发快
(2)NaCl+CO2+H2O+NH3=NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;通过测定U形管反应前后的质量变化,求出反应产生的CO2的量,进而计算出试样中的纯碱的质量分数
(3)称量;溶解
(4)不断分离出钾蒸气并冷凝
甲、乙两上实验小组分别进行测定Na2CO3和NaC1混合物中Na2CO3含量的实验.
甲组:沉淀分析法(相对分子质量:Na2CO3为106; BaCO3为197; BaCl2为208)
(1)配制一定物质的量浓度的BaC12溶液:用已经称量好的______gBaC12固体配制0.4mol•L-lBaCl2溶液250mL,所需要的仪器为量筒和______.
(2)把m g混合物溶解后加入过量BaC12溶液,然后将所得沉淀过滤、洗涤、烘干、称量,固体质量为wg,根据沉淀质量计算原混合物中Na2CO3的质分数为______(用含m、w的代数式表示).如果原溶液中过量的Ba2+浓度达到0.01mol/L,则溶液中残留的CO32-的物质的量浓度是______.[Ksp(BaCO3)=2.58×10-9]
乙组:气体分析法
(3)实验中待锥形瓶中不再产生气体后,打开活塞从导管A端缓缓鼓入一定量的空气,这样做的目的是______.
(4)装置中干燥管B的作用是______.
(5)除已理的agNa2CO3样品外,实验中还应测定的数据是______处(填图中仪器的名称)装置实验前后的质量差.
(6)该实验还存在的明显缺陷是______.
正确答案
(1)BaC12固体的质量m=cVM=0.4mol•L-l×0.25L×208g/mol=20.8g,故答案为:20.8;
溶液配制步骤为:一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解(可用量筒量取水),用玻璃棒搅拌,冷却后转移到250mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤并将洗涤液移入容量瓶中,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加至溶液凹面与刻度线水平相切,盖好瓶塞,摇匀,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、筒量(可用、也可不用)、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管,故答案为:烧杯、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管;
(2)根据题意可知发生的反应为碳酸钠和氯化钡的反应,同时生成碳酸钡的质量为wg,所以可以据此求出碳酸钠的质量,然后得出样品中碳酸钠的质量分数;
设碳酸钠的质量为x
BaCl2+Na2CO3═2NaCl+BaCO3↓
106 197
x wg
=
解得:x=
所以碳酸钠的质量分数可以表示为:×100%,
碳酸钡沉淀的溶度积为Ksp(BaCO3)=2.58×10-9,原溶液中过量的Ba2+浓度达到0.01 mol/L,则溶液中残留的CO32-的物质的量浓度为=
mol/L=2.58×10-7mol/L,
故答案为::×100%;2.58×10-7mol/L;
(3)实验中待锥形瓶中不再产生气体后,二氧化碳会滞留在装置中,所以通入空气使产生的二氧化碳全部进入后续的装置,故答案为:使产生的二氧化碳全部进入后续的装置;
(4)空气中的二氧化碳和水可以进入U型管,所以装置中干燥管B的作用是吸收空气中的二氧化碳和水,故答案为:吸收空气中的二氧化碳和水;
(5)实验的原理通过测定二氧化碳的质量来求出碳酸钠的质量,二氧化碳的质量也就是U型管增重的质量,故答案为:U型管;
(6)盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳中混有氯化氢,也能被碱石灰吸收,使得二氧化碳的质量偏大,最后结果偏大,故答案为:盐酸具有挥发性,制得的二氧化碳中混有氯化氢,U型管增重的质量偏大,最后结果偏大.
以钡矿粉(主要成份为BaCO3,含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等)制备BaCl2•2H2O的流程如下:
(1)氧化过程主要反应的离子方程式为______.
(2)沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和______.由图可知,为了更好的使Ca2+沉淀,还应采取的措施为______.
(3)用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为:
步骤1:准确称取0.4~0.6g BaCl2•2H2O试样,加入100ml 水,3ml 2mol•L-1 的HCl溶液加热溶解.
步骤2:边搅拌,边逐滴加入0.1mol•L-1 H2SO4溶液.
步骤3:待BaSO4沉降后,______,确认已完全沉淀.
步骤4:过滤,用0.01mol•L-1的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次,直至洗涤液中不含Cl-为止.
步骤5:将折叠的沉淀滤纸包置于______中,经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重.称量计算BaCl2•2H2O中Ba2+的含量.
①步骤3所缺的操作为______.
②若步骤1称量的样品过少,则在步骤4洗涤时可能造成的影响为______.
③步骤5所用瓷质仪器名称为______.滤纸灰化时空气要充足,否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS,该反应的化学方程式为______.
④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好,请说明原因______.
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10].
正确答案
(1)酸浸后加入氧化剂过氧化氢是隐含亚铁离子为铁离子,调节溶液PH使铁离子完全沉淀;反应的离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
故答案为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(2)流程中加入氨水调节溶液PH沉淀铁离子后,加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子和钙离子;氢氧化钙溶解度随温度升高减小,为了更好的使Ca2+沉淀,还应采取的措施为提高温度;
故答案为:Mg(OH)2;提高温度;
(3)①待BaSO4沉降后,取上层清液加入硫酸溶液若产生沉淀证明为沉淀完全,若无沉淀证明沉淀完全,所以向上层清液中加入1~2滴0.1mol/LH2SO4溶液来确认钡离子已完全沉淀;
故答案为:向上层清液中加入1~2滴0.1mol/LH2SO4溶液;
②若步骤1称量的样品过少,则在步骤4洗涤时可能造成的影响为沉淀量就少,洗涤造成的损失就大;
故答案为:称取试样过少,沉淀量就少,洗涤造成的损失就大;
③将折叠的沉淀滤纸包置于坩埚中经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重.称量计算BaCl2•2H2O中Ba2+的含量;滤纸灰化时空气要充足,否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS,反应的化学方程式为:BaSO4+4C=4CO+BaS或BaSO4+2C=2CO2+BaS;
故答案为:坩埚;BaSO4+4C=4CO+BaS或BaSO4+2C=2CO2+BaS;
④用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好,测定误差小;
故答案为:BaCrO4的摩尔质量大于BaSO4 ;
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