【題目】ClO2熔點為-59.5℃,沸點為11.0℃,溫度過高可能引起爆炸,易溶于水,易與堿液反應。工業(yè)上用潮濕的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃時反應制得。某同學設計了如圖裝置來制取、收集ClO2并測定其質(zhì)量。
實驗I:制取并收集ClO2,裝置如圖所示。
(1)裝置A除酒精燈外,還必須添加__________裝置,目的是____________。裝置B應該添加_____________(填“冰水浴”、“沸水浴”或“60℃的熱水浴”)裝置。
(2)裝置A中反應產(chǎn)物有K2CO3、ClO2和CO2等,請寫出該反應的化學方程式_____________。
實驗II:測定ClO2的質(zhì)量,裝置如圖所示。過程如下:
①在錐形瓶中加入足量的碘化鉀,用100mL水溶解后,再加硫酸溶液;
②按照如圖組裝好儀器:在玻璃液封管中加入水,浸沒導管口;
③將生成的ClO2氣體由導管通入錐形瓶的溶液中,充分吸收后,把玻璃液封管中的水封液倒入錐形瓶中,再向錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液;
④用cmol/L Na2S2O3標準液滴定錐形瓶中的液體,共用去VmL Na2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。
(3)裝置中玻璃液封管的作用是______________。
(4)滴定終點的現(xiàn)象是___________________。
(5)測得通入ClO2的質(zhì)量m (ClO2)=_______(用整理過的含的代數(shù)式表示)。
(6)判斷下列操作對m (ClO2)測定結(jié)果的影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
①若在配制Na2S2O3標準溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,則測定結(jié)果________。
②若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標準液液面,則測定結(jié)果_________。
【答案】溫度控制 使反應發(fā)生(或正常進行),并防止溫度過高引起爆炸 冰水浴 2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O 用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體,并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等 當?shù)稳?/span>(最后)一滴標準液時,溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明滴定至終點 1.35cV×10-2g 偏高 偏低
【解析】
(1)二氧化氯(ClO2)沸點為11℃,用氯酸鉀粉末與草酸在60℃時反應可生成二氧化氯等物質(zhì),裝置A必須添加溫度控制裝置,需溫度計,ClO2溫度過高可能引起爆炸,其溫度要保持60-80℃之間,ClO2的沸點低,用冰水可以使ClO2冷凝為液體;
(2)KClO3和草酸發(fā)生氧化還原反應生成ClO2、K2CO3、CO2和H2O,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒書寫方程式;
(3)用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體,并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等;
(4)溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明滴定至終點;
(5)根據(jù)關系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3計算n(ClO2),再根據(jù)m=nM計算m(ClO2);
(6)根據(jù)關系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3判斷,若操作使Na2S2O3偏少,則ClO2偏低;若操作使Na2S2O3偏大,則ClO2偏高。
(1)二氧化氯(ClO2)沸點為11℃,用氯酸鉀粉末與草酸在60℃時反應可生成二氧化氯等物質(zhì),裝置A必須添加溫度控制裝置,所以裝置A中還應安裝的玻璃儀器是溫度計;ClO2熔點為-59℃,沸點為11.0℃,溫度過高可能引起爆炸,其溫度要保持60-80℃之間,控制溫度的目的是使反應發(fā)生(或正常進行),并防止溫度過高引起爆炸,ClO2的沸點:11.0℃,沸點低,用冰水可以使ClO2冷凝為液體,收集在試管中或常溫下二氧化氯為氣態(tài),裝置B使用冰水浴裝置,進行降溫處理;
(2)KClO3和草酸發(fā)生氧化還原反應生成ClO2、K2CO3、CO2和H2O,根據(jù)得失電子守恒、原子守恒書寫方程式2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O;
(3)裝置中玻璃液封管的作用是,用水再次吸收殘余的二氧化氯氣體,并使錐形瓶內(nèi)外壓強相等;
(4)當?shù)稳?/span>(最后)一滴標準液時,溶液由藍色恰好變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不褪色,說明滴定至終點;
(5)VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物質(zhì)的量n(Na2S2O3)=V10-3 L×cmol/L=cV10-3 mol.則:
根據(jù)關系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,
2 10
n(ClO2) cV10-3 mol
所以n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×cV10-3 mol,所以m(ClO2)=n(ClO2) M=×cV10-3 mol×67.5g/mol=1.35cV×10-2g;
(6)①若在配制Na2S2O3標準溶液時,燒杯中的溶液有少量濺出,使標準溶液的濃度減小,消耗的體積增大,則測定結(jié)果中ClO2的含量偏高;
②若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視標準液液面,讀取的體積比實際體積偏小,導致測定結(jié)果中ClO2的含量偏低。
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【題目】下列說法中正確的是( )
A. 25℃時 NH4Cl 溶液的 KW 大于 100℃時 NaCl 溶液的 KW
B. 常溫下,pH 均為 5 的醋酸和硫酸鋁兩種溶液中,由水電離出的氫離子濃度之比為 1:104
C. 根據(jù)溶液的 pH 與酸堿性的關系,推出 pH=6.8 的溶液一定顯酸性
D. 100℃時,將 pH=2 的鹽酸與 pH=12 的 NaOH 溶液等體積混合,溶液顯中性
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【題目】下列說法正確的是
A.在任何條件下,1mol任何氣體的體積都是22.4L
B.同溫同壓下,相同體積的兩種氣體物質(zhì),其物質(zhì)的量一定相等
C.在相同溫度下,氣體分子間的平均距離幾乎相等
D.測得1mol某氣體的體積為22.4L,則測定條件一定是標準狀況
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【題目】下列有關和混合溶液的敘述正確的是( )
A. 向該溶液中加入濃鹽酸,每產(chǎn)生,轉(zhuǎn)移電子約為個
B. 該溶液中,可以大量共存
C. 滴入少量溶液,反應的離子方程式為:
D. 為驗證的水解,用試紙測該溶液的
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【題目】請根據(jù)物質(zhì)的量的相關公式,完成下列計算。
(1)3.01×1023 個NH3分子的物質(zhì)的量__________mol。
(2)0.5molH2SO4含有的氧原子的物質(zhì)的量___________mol。
(3)1.5 mol CH4 標準狀況下體積__________L
(4)標準狀況下44.8L CO2質(zhì)量是_________________g。
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【題目】聚酰亞胺是重要的特種工程材料,廣泛應用在航空、納米、激光等領域。某聚酰亞胺的合成路線如下(部分反應條件略去):
已知:
①有機物A的質(zhì)譜與核磁共振氫譜圖如下:
②
③
回答下列問題:
(1)A的名稱是__________________;C中含氧官能團的名稱是________________。
(2)反應②的反應類型是____________________。
(3)反應①的化學方程式是__________________________。
(4) F的結(jié)構(gòu)筒式是_____________________。
(5)同時滿足下列條件的G的同分異構(gòu)體共有___________種(不含立體結(jié)構(gòu));寫出其中一種的結(jié)構(gòu)簡
式:________________。
①能發(fā)生銀鏡反應 ②能發(fā)生水解反應,其水解產(chǎn)物之一能與FeC13溶液發(fā)生顯色反應
③1 mol該物質(zhì)最多能與8 mol NaOH反應
(6) 參照上述合成路線,以間二甲苯和甲醇為原料(無機試劑任選)設計制備的合成路線:_______________________。
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【題目】化學電池的發(fā)明,是貯能和供能技術的巨大進步。
(1)如圖所示裝置中,Cu 片是_____(填“正極”或“負極”)。
(2)寫出負極發(fā)生的電極反應式_____。
(3)電子流動的方向是_____。
(4)如圖所示裝置可將_____(寫化學方程式)反應釋放的能量 直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔;能證明產(chǎn)生電能的實驗現(xiàn)象是_____。
(5)2019 年諾貝爾化學獎授予對鋰離子電池研究做出突出貢獻的科學家。某鋰離子電池的工作原理如下。
下列說法正確的是_____(填序號)。
① A 為電池的正極
② 該裝置實現(xiàn)了化學能轉(zhuǎn)化為電能
③ 電池工作時,電池內(nèi)部的鋰離子定向移動
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【題目】某研究小組設計如下裝置處理pH為5-6的污水。下列說法正確的是
A. 陽極的電極反應式為:Fe-3e-=Fe3+
B. 正極的電極反應式為:O2+2H2O+4e-=4OH-
C. 若陰極轉(zhuǎn)移2mol電子,則負極消耗5.6LCH4
D. 污水中最終會產(chǎn)生Fe(OH)3,吸附污物而形成沉淀
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【題目】在下圖裝置中,燒瓶中充滿干燥氣體 a,將滴管中的液體 b 擠入燒瓶內(nèi),輕輕振蕩燒瓶,然后打開彈簧夾 f,燒杯中的液體 b 呈噴泉狀噴出,最終幾乎充滿燒瓶。則 a 和 b 分別是
a(干燥氣體) | b(液體) | ||
A | NO2 | 水 | |
B | CO2 | 4 mol·L-1 NaOH 溶液 | |
C | Cl2 | 飽和 NaCl 溶液 | |
D | N2 | 1 mol·L-1 鹽酸 |
A.AB.BC.CD.D
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