【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)是肉制品生產(chǎn)中最常使用的一種食品添加劑,某化學興趣小組利用氮氧化物與過氧化鈉反應(yīng)制備亞硝酸鈉并進行一系列實驗探究。
查閱資料:
①SO2+Na2O2=Na2SO4,NO2和NO能與Na2O2發(fā)生類似反應(yīng)。
②在酸性溶液中,NO2-可將MnO4-還原為Mn2+且有無色氣體生成。
③NO不與堿反應(yīng),可被酸性KMnO4溶液氧化為硝酸。
I.制備亞硝酸鈉
(1)裝置A用恒壓滴液漏斗,相比普通分液漏斗,顯著的優(yōu)點是______________________。
(2)上述裝置按氣流方向連接的順序為:A→___________→___________→___________→C(填儀器編號,且都是左進右出)。
(3)如果沒有B裝置,D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為_________________________________。(有幾個就寫幾個,填化學方程式)。
(4)C裝置的作用是_________________________________(用離子方程式表示)。
Ⅱ.測定產(chǎn)品純度,實驗步驟:
①準確稱量5.000g產(chǎn)品配成250mL溶液。
②從步驟①配制的溶液中移取25.00mL注入錐形瓶中。
③用0.1000mol/L酸性KMnO4溶液滴定至終點
④重復以上操作3次,消耗酸性KMnO4溶液的平均體積為20.00mL
(5)達到滴定終點的現(xiàn)象是____________________________________________。產(chǎn)品中NaNO2的純度為___________%。
(6)設(shè)計實驗證明HNO2的酸性比碳酸強_________________________________。
【答案】平衡燒瓶和漏斗內(nèi)的壓強,使漏斗內(nèi)的液體順利滴下 E B D 2NONa2O2 =2NaNO2,,2Na2O22H2O=4NaOHO2↑,2NOO2=2NO2,2NO2Na2O2=2NaNO3 5NO3MnO4-4H+=3Mn2++5NO3-2H2O 滴入最后一滴高錳酸鉀溶液,溶液由無色變成淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色, 69。 可測量等濃度的HNO2和H2CO3的pH,HNO2的pH比H2CO3的pH小,pH越小酸性越強;或者測定等濃度的NaNO2和NaHCO3的pH,NaNO2 pH比NaHCO3的pH小,pH越小酸性越強
【解析】
(1)A用恒壓滴液漏斗,相比普通分液漏斗,具有能平衡燒瓶和漏斗內(nèi)的壓強,使漏斗內(nèi)的液體順利滴下的作用;
(2)濃硝酸和銅反應(yīng),生成二氧化氮,通入水中生成硝酸和一氧化氮,和過氧化鈉反應(yīng)前需要干燥一氧化氮,用高錳酸鉀溶液吸收尾氣;
(3)如果沒有B裝置,則NO中含有H2O,應(yīng)還有H2O和Na2O2反應(yīng)生成氧氣,氧氣和一氧化氮反應(yīng)生成二氧化氮,二氧化氮和過氧化鈉反應(yīng);
(4)C裝置的作用是吸收NO;
(5)錐形瓶中發(fā)生的反應(yīng)是:5NO2-2MnO4-6H+=5NO3-2Mn2+3H2O,所以當?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液,溶液由無色變成淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,即達到滴定終點,依據(jù)方程式計算純度;
(6)利用酸性強弱的比較方法作答。
(1)A用恒壓滴液漏斗,相比普通分液漏斗,具有能平衡燒瓶和漏斗內(nèi)的壓強,使漏斗內(nèi)的液體順利滴下的作用;
本題答案為:平衡燒瓶和漏斗內(nèi)的壓強,使漏斗內(nèi)的液體順利滴下。
(2)濃硝酸和銅反應(yīng),生成二氧化氮,通入水中生成硝酸和一氧化氮,和過氧化鈉反應(yīng)前需要干燥一氧化氮,用高錳酸鉀溶液吸收尾氣;所以連接順序為:A→E→B→D→C;
本題答案為:E、B、D。
(3)有分析可知,如果沒有B裝置,D中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為:2NONa2O2 =2NaNO2,,2Na2O22H2O=4NaOHO2↑,2NOO2=2NO2,2NO2Na2O2=2NaNO3;
本題答案為:2NONa2O2 =2NaNO2,,2Na2O22H2O=4NaOHO2,2NOO2=2NO2,2NO2Na2O2=2NaNO3;
(4)C裝置的作用是吸收NO,在酸性條件下高錳酸鉀溶液和一氧化氮反應(yīng)的離子方程式為:5NO3MnO4-4H+=3Mn2++5NO3-2H2O;
本題答案為:5NO3MnO4-4H+=3Mn2++5NO3-2H2O。
(5)錐形瓶中發(fā)生的反應(yīng)是:5NO2-2MnO4-6H+=5NO3-2Mn2+3H2O,所以當?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液,溶液由無色變成淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,即達到滴定終點,設(shè)250mlNaNO2的濃度為xmol/L,依據(jù)方程式可得:5:2=25x:(0.120),x=0.2mol/L,所以n(NaNO2)=0.2mol/L0.25L=0.05mol,故NaNO2的純度為:100=69;
本題答案為:當?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液,溶液由無色變成淺紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色,69。
(6)要證明HNO2的酸性比碳酸強,可測量等濃度的HNO2和H2CO3的pH,pH越小酸性越強,或者測定等濃度的NaNO2和NaHCO3的pH,pH越小酸性越強;
本題答案為:可測量等濃度的HNO2和H2CO3的pH,HNO2的pH比H2CO3的pH小,pH越小酸性越強;或者測定等濃度的NaNO2和NaHCO3的pH,NaNO2的pH比NaHCO3的pH小,pH越小酸性越強。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某學習小組通過下列裝置探究 MnO2與FeCl3·6H2O反應(yīng)產(chǎn)物。
(查閱資料)FeCl3是一種共價化合物,熔點306℃,沸點315℃。
實驗編號 | 操作 | 現(xiàn)象 |
實驗 1 | 按上圖所示,加熱A中MnO2與FeCl3·6H2O混合物 | ①試管A中固體部分變液態(tài),上方出現(xiàn)白霧 ②稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴 ③試管B中KI-淀粉溶液變藍 |
實驗 2 | 把A中的混合物換為FeCl3·6H2O,B中溶液換為KSCN溶液,加熱。 | A中固體部分變液態(tài),產(chǎn)生白霧和黃色氣體,B中KSCN溶液變紅 |
(實驗探究)實驗操作和現(xiàn)象如下表:
(問題討論)
(1)實驗前首先要進行的操作是______________________________。
(2)實驗1和實驗2產(chǎn)生的白霧是_______(填化學式)溶解在水中形成的小液滴。
(3)請用離子方程式解釋實驗2中黃色氣體使KI-淀粉溶液變藍色的原因_____________。
(4)為確認黃色氣體中含有Cl2,學習小組將實驗1中試管B內(nèi)KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液,發(fā)現(xiàn)B中溶液呈橙色,經(jīng)檢驗無Fe2+,說明黃色氣體中含有Cl2。用鐵氰化鉀溶液檢驗Fe2+的離子方程式是_________________________________。選擇NaBr溶液的原因是________________________________________________________________。
(實驗結(jié)論)
(5)實驗1充分加熱后,若反應(yīng)中被氧化與未被氧化的氯元素質(zhì)量之比為1:2,則A中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為____________________________________________________。
(實驗反思)
該學習小組認為實驗1中溶液變藍,也可能是酸性條件下,I-被空氣氧化所致,可以先將裝置中的空氣排盡,以排除O2的干擾。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】許多元素及它們的化合物在科學研究和工業(yè)生產(chǎn)中具有許多用途。請回答下列有關(guān)問題:
(1)現(xiàn)代化學中,常利用_________上的特征譜線來鑒定元素。
(2)某同學畫出基態(tài)碳原子的核外電子排布圖:,該電子排布圖違背了__;CH3+、—CH3、CH3—都是重要的有機反應(yīng)中間體。CH3+、CH3—的空間構(gòu)型分別為___、____。
(3)基態(tài)溴原子的價層電子軌道排布圖為_______,第四周期中,與溴原子未成對電子數(shù)相同的金屬元素有_______種。
(4)磷化硼是一種耐磨涂料,它可用作金屬的表面保護層。
① 磷化硼晶體晶胞如圖甲所示:其中實心球為磷原子,在一個晶胞中磷原子空間堆積方式為_____,已知晶胞邊長apm,阿伏加德羅常數(shù)為NA。則磷化硼晶體的密度為___________g/cm3。
② 磷化硼晶胞沿著體對角線方向的投影(圖乙中表示P原子的投影),用畫出B原子的投影位置_____。
(5)Fe3O4晶體中,O2-圍成正四面體空隙(1、3、6、7號氧圍成)和正八面體空隙(3、6、7、8、9、12號氧圍成),Fe3O4中有一半的Fe3+填充在正四面體空隙中,Fe2+和另一半Fe3+填充在正八面體空隙中,晶體中正四面體空隙數(shù)與正八面休空隙數(shù)之比為__________,有__________%的正八面體空隙沒有填充陽離子。
(6)一定溫度下,NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”,可以認為O2-作密置單層排列,Ni2+填充其中(如圖),己知O2-的半徑為a pm,每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量為_____g(用a、NA表示)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】用鐵片與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣時,下列措施不能使氫氣生成速率加大的是
A.加熱B.增加Fe的質(zhì)量
C.滴加幾滴CuSO4溶液D.不用鐵片,改用鐵粉
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】咖啡酸乙酯具有抗炎作用且有治療自身免疫性疾病的潛力,其合成路線及部分反應(yīng)機理如圖所示:
回答下列問題:
(1)B中官能團的名稱是______________________。
(2)E→F反應(yīng)類型為______________________。
(3)D分子中位于同一平面上的原子最多有___________個。
(4)F的結(jié)構(gòu)簡式為______________________。
(5)H→咖啡酸乙酯的化學方程式為____________________________________________。
(6)芳香族化合物M是H的同分異構(gòu)體,1molM與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成2molCO2,M的三取代基結(jié)構(gòu)有___________種;M的兩取代基同分異構(gòu)體核磁共振氫譜為5組峰,峰面積比為1:2:2:2:1,其結(jié)構(gòu)簡式為______________________。
(7)設(shè)計以甲醛、C為原料合成C5H12O4()的路線(無機試劑任選)。___________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。已知1mol SO2(g)氧化為1mol SO3的 ΔH=—99kJ·mol-1。請回答下列問題:
(1)圖中A、C分別表示________、_________,E的大小對該反應(yīng)的反應(yīng)熱有無影響?_______。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加V2O5會使圖中B點升高還是降低?_________,理由是_________________________。
(2)圖中△H=____________kJ·mol-1。
(3)如果反應(yīng)速率υ(SO2)為0.05 mol·L-1·min-1,則υ(O2)=_________υ(SO3)=___________。
(4)已知單質(zhì)硫的燃燒熱為296 kJ·mol-1,計算由S(s)生成3 molSO3(g)的△H(要求寫出計算過程)_______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知CaH2中Ca為+2 價,在該反應(yīng)CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑中,下列說法正確的是
A.CaH2是氧化劑B.H2都是氧化產(chǎn)物
C.CaH2中的氫元素既被氧化又被還原D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量比為1∶1
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