- 比色法
- 共1072题
工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分夹持仪器）模拟生产过程．
烧瓶C中发生反应如下：
Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）═Na2SO3（aq）+H2S（aq）（Ⅰ）
2H2S（aq）+SO2（g）═3S（s）+2H2O（l） （Ⅱ）
S（s）+Na2SO3（aq）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若______，则整个装置气密性良好．装置D的作用是______．装置E中为______溶液．
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为______．
（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择______．
a．蒸馏水 b．饱和Na2SO3溶液
c．饱和NaHSO3溶液 d．饱和NaHCO3溶液
实验中，已知反应（Ⅲ）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是______．反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有______．
a．烧杯 b．蒸发皿 c．试管 d．锥形瓶．
正确答案
解：（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则气密性良好；D中左侧为短导管，为安全瓶，防止倒吸；装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用，可选用NaOH溶液，
故答案为：液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH；
（2）根据题目所给3个反应，可得出对应关系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反应时同时生成2Na2SO3，还需要1Na2SO3，所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1，
故答案为：2：1；
（3）观察SO2的生成速率，发生强酸制取弱酸的反应，a不生成二氧化硫，bd中物质均与二氧化硫反应，只有c中饱和NaHSO3溶液适合制取二氧化硫；Ⅲ中发生S（g）+Na2SO3（aq）
故答案为：c；控制滴加硫酸的速度；溶液变澄清（或浑浊消失）；ad．
解析
解：（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则气密性良好；D中左侧为短导管，为安全瓶，防止倒吸；装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用，可选用NaOH溶液，
故答案为：液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH；
（2）根据题目所给3个反应，可得出对应关系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反应时同时生成2Na2SO3，还需要1Na2SO3，所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1，
故答案为：2：1；
（3）观察SO2的生成速率，发生强酸制取弱酸的反应，a不生成二氧化硫，bd中物质均与二氧化硫反应，只有c中饱和NaHSO3溶液适合制取二氧化硫；Ⅲ中发生S（g）+Na2SO3（aq）
故答案为：c；控制滴加硫酸的速度；溶液变澄清（或浑浊消失）；ad．
①用30%的NaOH溶液和废铁屑混合、煮沸、冷却、分离，将分离出的NaOH溶液装入F中；
②在E中用①处理过的铁屑和稀H2SO4反应制取FeSO4；
③将②制得的FeSO4溶液与（NH4）2SO4溶液混合，结晶得到莫尔盐．
试回答下列问题：
（1）利用铁屑和稀硫酸反应产生的氢气赶走装置中的氧气及硫酸铵溶液中溶解的氧，其目的是______；
铁屑和稀硫酸反应产生的氢气的另外一个作用是______．
（2）设计一个简单的实验证明产品中有Fe2+______．．
（3）为了确定产品中亚铁离子的含量，研究小组用滴定法来测定．若取产品24.50g配成100mL溶液，取出10mL用0.10mol•L-1KMnO4酸性溶液滴定，消耗KMnO4溶液10.00mL．
①试配平反应的离子方程式：
______MnO
②试求产品中莫尔盐的质量分数______ （NH4）2SO4•FeSO4•6H2O的相对分子质量为392）．
正确答案
解：（1）由装置图可知，向容器F中通入氢气，应关闭活塞A，打开活塞B、C．硫酸铵溶液中的溶解O2，容器D液面上部有O2，Fe2+易被氧化为Fe3+，通入氢气赶走硫酸铵溶液中的溶解O2和容器D液面上部的O2，防止Fe2+被氧化为Fe3+；F中的NaOH溶液的主要作用是除去混在氢气中的酸性气体；当关闭活塞B、C，打开A时，E中随着氢气的量的增大，气压增大，E中的液体被压入D中，即将FeSO4溶液压至（NH4）2SO4溶液中，
故答案为：防止亚铁盐被氧化；将FeSO4溶液压至（NH4）2SO4溶液中；
（2）将少许所得晶体放入KSCN溶液不变色，说明没有Fe3+，再向溶液中加入氯水后变成血红色，则含有Fe2+，
故答案为：将少许所得晶体放入KSCN溶液不变色，再向溶液中加入氯水后变成血红色；
（3）①高锰酸钾与Fe2+的反应是MnO4-～Mn2+～5e-；Fe2+～Fe3+～e-；依据电子守恒，铁离子和亚铁离子前乘5，依据原子守恒和电荷守恒得到反应的离子方程式为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；
故答案为：1、5、8、1、5、4；
②假设24.50g产品中Fe2+的物质的量为xmol，则：
5Fe2+～～～～～～MnO4-，
5 1
xmol 0.01L×0.1000mol/L×10
所以x=
所以24.50g产品中（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O的为0.05mol，
所以24.50g产品中（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O的质量为0.05mol×392g/mol=19.6g．
所以24.50g产品中（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O的质量分数为
故答案为：80%．
解析
解：（1）由装置图可知，向容器F中通入氢气，应关闭活塞A，打开活塞B、C．硫酸铵溶液中的溶解O2，容器D液面上部有O2，Fe2+易被氧化为Fe3+，通入氢气赶走硫酸铵溶液中的溶解O2和容器D液面上部的O2，防止Fe2+被氧化为Fe3+；F中的NaOH溶液的主要作用是除去混在氢气中的酸性气体；当关闭活塞B、C，打开A时，E中随着氢气的量的增大，气压增大，E中的液体被压入D中，即将FeSO4溶液压至（NH4）2SO4溶液中，
故答案为：防止亚铁盐被氧化；将FeSO4溶液压至（NH4）2SO4溶液中；
（2）将少许所得晶体放入KSCN溶液不变色，说明没有Fe3+，再向溶液中加入氯水后变成血红色，则含有Fe2+，
故答案为：将少许所得晶体放入KSCN溶液不变色，再向溶液中加入氯水后变成血红色；
（3）①高锰酸钾与Fe2+的反应是MnO4-～Mn2+～5e-；Fe2+～Fe3+～e-；依据电子守恒，铁离子和亚铁离子前乘5，依据原子守恒和电荷守恒得到反应的离子方程式为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；
故答案为：1、5、8、1、5、4；
②假设24.50g产品中Fe2+的物质的量为xmol，则：
5Fe2+～～～～～～MnO4-，
5 1
xmol 0.01L×0.1000mol/L×10
所以x=
所以24.50g产品中（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O的为0.05mol，
所以24.50g产品中（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O的质量为0.05mol×392g/mol=19.6g．
所以24.50g产品中（NH4）2SO4•FeSO4•6H2O的质量分数为
故答案为：80%．
亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌．以下是过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：
已知：①NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O．
②纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．
③160g/L NaOH溶液是指160gNaOH固体溶于水所得溶液的体积为1L．
（1）160g/L NaOH溶液的物质的量浓度为______．
（2）发生器中鼓入空气的作用可能是______（选填序号）．
a．将SO2氧化成SO3，增强酸性； b．稀释ClO2以防止爆炸；c．将NaClO3氧化成ClO2
（3）吸收塔内的反应的化学方程式为______．吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是______．
（4）在碱性溶液中NaClO2比较稳定，所以吸收塔中应维持NaOH稍过量，判断NaOH是否过量的简单实验方法是______．
（5）吸收塔中为防止NaClO2被还原成NaCl，所用还原剂的还原性应适中．除H2O2外，还可以选择的还原剂是______（选填序号）．a．Na2O2 b．Na2S c．FeCl2
（6）从滤液中得到NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是______（选填序号）．
a．蒸馏 b．蒸发 c．灼烧 d．过滤 e．冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是______（填操作名称）
正确答案
4mol/L
b
2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2
防止H2O2分解
连续测定吸收塔内溶液的pH
a
bed
重结晶
解析
解：（1）浓度g/L表示1L溶液中所含溶质质量的多少．160g/LNaOH溶液表示1L氢氧化钠溶液含有160gNaOH．令溶液体积为1L，则160gNaOH的物质的量为
故答案为：4mol/L．
（2）由信息②可知，纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全．发生器中鼓入空气的作用应是稀释ClO2以防止爆炸．
故选：b．
（3）根据流程信息可知，吸收塔内生成NaClO2，所以一定有ClO2→NaClO2，化合价降低，被还原；则H2O2必定被氧化，有氧气产生，反应方程式为2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2．
H2O2不稳定，温度过高，H2O2容易分解，吸收塔的温度不能超过20℃，其目的是防止H2O2分解．
故答案为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2 NaClO2+2H2O+O2；防止H2O2分解．
（4）NaOH过量则溶液呈碱性，但考虑到该溶液有强氧化性，选择指示剂或pH试纸检验会遇到氧化褪色问题，故生产中主要是用pH计连续测定溶液pH．
故答案为：连续测定吸收塔内溶液的pH．
（5）还原性要适中．还原性太强，会将ClO2还原为更低价态产物，影响NaClO2生产；方便后续分离提纯，加入试剂不能干扰后续生产．Na2O2溶于水相当于H2O2．Na2S、FeCl2还原性较强，生成物与NaClO2分离比较困难．
故选：a．
（6）从溶液中得到含结晶水的晶体，只能采取蒸发、浓缩、冷却结晶方法，通过过滤得到粗晶体．所以操作顺序为bed．
得到的粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体．
故答案为：bed；重结晶．
三氯化碘（ICl3，I的化合价为+3价）在药物合成中用途非常广泛，其熔点：33℃，沸点73℃．实验室可用如图装置制取ICl3．
（1）试剂X、Y分别是：______、______．装置E的作用是：______．
（2）制备氯气选用的药品为漂白精固体（主要成分为Ca（ClO）2）和浓盐酸，相关反应的化学方程式为：______．
（3）装置B可用于除杂，也是安全瓶，能监测实验进行时装置C中是否发生堵塞，请写出发生堵塞时B中的现象：______．
（4）氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应，则装置D适宜的加热方式为______．
（5）某同学欲测定ICl3样品中ICl3的纯度，他准确称取ICl3样品10.0g于烧杯中，加入适量水和过量KI晶体，充分反应：ICl3+3KI═2I2+3KCl（样品中杂质不反应）．将所得溶液配置成100mL待测液．取25.00mL待测液，用2.0mol/L的Na2S2O3标准液滴定（I2+2S2O32-═2I-+S4O62-），以淀粉溶液作指示剂，达到终点时的现象为：______．重复滴定3次，测得消耗Na2S2O3溶液体积的平均值为20.00mL．该样品中ICl3的质量分数为：______．（ICl3相对分子质量为233.5）
正确答案
解：（1）装置A是Ca（ClO）2）和浓盐酸反应制取氯气，盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气等杂质，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，用B装置可以除去氯气中的氯化氢气体；所以试剂X为饱和食盐水，反应后剩余的氯气能够污染空气，不能排放到空气中，装置E为球形干燥管，装有固体药品碱石灰，吸收多余的氯气，防止污染空气，
故答案为：饱和食盐水、碱石灰；吸收多余的氯气，防止污染空气；
（2）漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水，化学方程式为：Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
故答案为：Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
（3）装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的压强增大，吸滤瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，
故答案为：吸滤瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；
（4）因水浴能简便控制加热的温度，且能使受热反应试管受热均匀，由于氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应，应采取水浴加热，
故答案为：水浴加热；
（5）ICl3+3KI═2I2+3KCl，碘与淀粉作用显蓝色，取25.00mL待测液，用2.0mol/L的Na2S2O3标准液滴定（I2+2S2O32-═2I-+S4O62-），终点现象为当加入最后一滴标准液时，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色，令样品中ICl3的物质的量x，则根据化学反应可得关系式：
ICl3～2I2～4S2O32-，
1 4
x 2 mol•L-1×20×10-3L 解得：x=1×10-2mol，该样品中ICl3的质量分数为：
故答案为：当加入最后一滴标准液时，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色；93.4%．
解析
解：（1）装置A是Ca（ClO）2）和浓盐酸反应制取氯气，盐酸易挥发，反应制取的氯气中含有氯化氢、水蒸气等杂质，氯气在饱和食盐水中溶解度不大，用B装置可以除去氯气中的氯化氢气体；所以试剂X为饱和食盐水，反应后剩余的氯气能够污染空气，不能排放到空气中，装置E为球形干燥管，装有固体药品碱石灰，吸收多余的氯气，防止污染空气，
故答案为：饱和食盐水、碱石灰；吸收多余的氯气，防止污染空气；
（2）漂白粉固体和浓盐酸反应生成氯化钙、氯气和水，化学方程式为：Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
故答案为：Ca（ClO）2+4HCl（浓）═CaCl2+2Cl2↑+2H2O；
（3）装置B亦是安全瓶，监测实验进行时C中是否发生堵塞，发生堵塞时B中的压强增大，吸滤瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，
故答案为：吸滤瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升；
（4）因水浴能简便控制加热的温度，且能使受热反应试管受热均匀，由于氯气与单质碘需在温度稍低于70℃下反应，应采取水浴加热，
故答案为：水浴加热；
（5）ICl3+3KI═2I2+3KCl，碘与淀粉作用显蓝色，取25.00mL待测液，用2.0mol/L的Na2S2O3标准液滴定（I2+2S2O32-═2I-+S4O62-），终点现象为当加入最后一滴标准液时，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色，令样品中ICl3的物质的量x，则根据化学反应可得关系式：
ICl3～2I2～4S2O32-，
1 4
x 2 mol•L-1×20×10-3L 解得：x=1×10-2mol，该样品中ICl3的质量分数为：
故答案为：当加入最后一滴标准液时，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不恢复蓝色；93.4%．
CH3CH2CH2CH2OH
反应物和产物的相关数据列表如表：
实验步骤如下：
将6.0g Na2Cr2O7放入100mL烧杯中，加30mL水溶解，再缓慢加入5mL浓硫酸，将所得溶液小心转移到B中．在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石，加热．当有蒸汽出现时，开始滴加B中溶液．滴加过程中保持反应温度为90～95℃，在E中收集90℃以下的馏分．
将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集75～77℃馏分，产量2.0g．
回答下列问题：
（1）实验中，______（填“能”或“否”）将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中．
（2）正丁醇在Cu/Ag，O2、加热条件下也可氧化为丁醛，反应的化学方程式为______．
（3）上述装置图中，D仪器的名称是______．加入沸石的作用是______．若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是______．
（4）分液漏斗使用前必须进行的操作是______（填正确答案标号）．
A．润湿 B．干燥 C．检漏 D．标定
（5）将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，水在______层（填“上”或“下”）．
（6）本实验中，正丁醛的产率为______%．（相对原子质量：C 12 H 1 O 16）
正确答案
解：（1）因为浓硫酸的密度大，将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，容易发生迸溅，故答案为：否；
（2）正丁醇在Cu/Ag，O2、加热条件下发生催化氧化，生成生成正丁醛和水，反应为：2CH3CH2CH2CHO+O2
故答案为：2CH3CH2CH2CHO+O2
（3）D仪器为冷凝仪器，名称为冷凝管，沸石表面疏松多孔，能防止沸点低的液体暴沸，所以加入沸石的作用是防止暴沸，若加热后发现未加沸石，安全起见，应该冷却后补加，
故答案为：冷凝管；防止暴沸；冷却后补加；
（4）分液漏斗有上口塞子和下口有控制液体流量的活塞，在使用前需要检查是否漏水，
故答案为：C；
（5）正丁醛密度为0.8017 g•cm-3，小于水的密度，故分层水层在下方，
故答案为：下；
（6）设正丁醛的产率为x，则正丁醇的利用率为x，根据关系式，
C4H10O～C4H8O
74 72
4xg 2g
解得：x=
故答案为：51．
解析
解：（1）因为浓硫酸的密度大，将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，容易发生迸溅，故答案为：否；
（2）正丁醇在Cu/Ag，O2、加热条件下发生催化氧化，生成生成正丁醛和水，反应为：2CH3CH2CH2CHO+O2
故答案为：2CH3CH2CH2CHO+O2
（3）D仪器为冷凝仪器，名称为冷凝管，沸石表面疏松多孔，能防止沸点低的液体暴沸，所以加入沸石的作用是防止暴沸，若加热后发现未加沸石，安全起见，应该冷却后补加，
故答案为：冷凝管；防止暴沸；冷却后补加；
（4）分液漏斗有上口塞子和下口有控制液体流量的活塞，在使用前需要检查是否漏水，
故答案为：C；
（5）正丁醛密度为0.8017 g•cm-3，小于水的密度，故分层水层在下方，
故答案为：下；
（6）设正丁醛的产率为x，则正丁醇的利用率为x，根据关系式，
C4H10O～C4H8O
74 72
4xg 2g
解得：x=
故答案为：51．
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