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2016-04-22
16、配制一定物质的量浓度的溶液是实验室进行科学研究的重要环节。
(1)若配制大约1 mol·L-1的溶液100 mL,所给仪器只有托盘天平、量筒、带刻度的烧杯、玻璃棒,下列可选用的试剂是________(填字母序号)。
A.氢氧化钠固体 B.浓硫酸(98%)
C.浓盐酸(37%) D.浓硝酸(63%)
(2)下图是某学生在配制0.100 mol·L-1的碳酸钠溶液100 mL时,将第一次洗涤液转移到容量瓶内的操作。
该步骤对所得溶液浓度的影响是________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”),原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若配制(2)中溶液时,该学生使用托盘天平称取碳酸钠,则与计算量一致吗?为什么?
______________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)ABCD (2)偏低
①玻璃棒紧靠容量瓶口造成洗涤液外溢
②玻璃棒从容量瓶移出时,残留在玻璃棒上的洗涤液可能滴在瓶外 ③玻璃棒移出后直接放在桌面上,造成残留洗涤液损失
④玷污玻璃棒
(3)不一致,因为Na2CO3的计算量为1.06 g,而托盘天平只能准确到0.1 g,只能称取碳酸钠1.1 g用Na2CO3·10H2O晶体,配制0.2 mol/L的Na2CO3溶液480 mL。
(1)实验中用到的有量筒、玻璃棒、烧杯,还缺少 , ;
(2)应用托盘天平称取Na2CO3·10H2O的晶体的质量为 g;
(3)配制溶液时有以下几个操作:
①溶解 ②摇匀 ③洗涤 ④冷却 ⑤称量 ⑥转移溶液 ⑦定容
正确的操作顺序是 (填序号)
(4)根据下列操作对所配溶液的浓度各有什么影响,完成填空。
①碳酸钠失去了部分结晶水 ②用“左码右物”的称量方法称量晶体
③碳酸钠晶体不纯,其中混有氯化钠 ④称量碳酸钠晶体时所用砝码生锈
⑤容量瓶未经干燥就使用
其中引起所配溶液浓度偏高的有 ,无影响的有 。(填序号)(1) 500 mL容量瓶、胶头滴管 (2)28.6 g
(3)⑤①④⑥③⑦② ⑤①④⑥③②⑦②
(4)①④ ⑤
18、Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。
.制备Na2S2O3·5H2O
反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)
实验步骤:
称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润湿,加入上述溶液中。
安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60 min。
趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。
回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。
(2)仪器a的名称是________,其作用是____________________。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是______________。检验是否存在该杂质的方法是____________________________。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:_______________________________________________________________。
.测定产品纯度
准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。
反应原理为2S2O+I2===S4O+2I-
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:__________________________。
(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。
.Na2S2O3的应用
(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为____________________________________________。
(1)使硫粉易于分散到溶液中 (2)冷凝管 冷凝回流
(3)Na2SO4 取少量产品溶于过量盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4 (4)S2O+2H+===S↓+SO2↑+H2O
(5)由无色变蓝色 (6)18.10 ×100%
(7)S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+
(1)硫粉难溶于水,微溶于乙醇,故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。(2)装置中仪器a是冷凝管,起冷凝回流汽化的反应物的作用。(3)因反应物Na2SO3易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,故可能存在的无机杂质是Na2SO4;检验产品中是否含有Na2SO4,即检验SO是否存在,需要防止SO的干扰,故不能用具有强氧化性的硝酸酸化,而应用盐酸酸化,过滤除去不溶物,再向滤液中滴加氯化钡溶液。(4)产品发黄,说明产品中含有硫杂质,这是由于在酸性环境中Na2S2O3不稳定,发生歧化反应:2H++S2O===S↓+SO2↑+H2O所致。(5)滴定终点时,过量的单质碘使无色的淀粉溶液变蓝,可指示滴定终点。(6)起始读数为0.00 mL,终点读数为18.10 mL,所以消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL;根据2Na2S2O3·5H2O~2S2O~I2,得n(Na2S2O3·5H2O) =2n(I2)=2×0.100 0 mol·L-1×18.10×10-3 L=3.620×10-3 mol,则产品的纯度×100%=×100%。(7)S2O被Cl2氧化成SO,Cl2被还原为Cl-,首先根据化合价升降总数相等写出S2O+4Cl2→2SO+8Cl-,然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10OH-。
a值的范围 氧化产物及其物质的量 0KIO3
b.酸性:HIO3>H2SO4
c.还原性:H2S>I2
d.反应过程中溶液的酸性逐渐减弱
(1)还原 还原 (2)5.08
(3) ===4K2SO4+4I2+H2SO4+4H2O
(4)c
(1)反应①中S元素化合价升高,是氧化反应,H2S作还原剂。反应②中I元素化合价降低,是还原反应。
(2)氧化还原反应中得失电子数相等,反应①中失去0.2 mol电子,反应②中必然得到0.2 mol电子,生成碘0.02 mol,质量为5.08 g。
(3)调整化学计量数使两个方程式得失电子数相等,将两个方程式相加,电子由S转移到I,电子转移数为40。
(4)根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性知氧化性KIO3>K2SO4,同理,还原性H2S>I2,反应过程中有H2SO4生成,酸性逐渐增强,根据该反应无法比较HIO3、H2SO4的酸性,故只有c正确。
化学实验中,如使某步中的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,就可不再向环境排放该种有害物质。例如:
(l)在上述有编号的步骤中,需用还原剂的是 ,需用氧化剂的是 (填编号)。
(2)在上述循环中,既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是 (填化学式)
(3)完成并配平步骤①的化学方程式,电子转移的方向和数目: Na2Cr2O7+ KI+ HCl CrCl3+ NaCl+ KCl+ I2+
(1)①、④ (2)Cr(OH)3
(3)1 6、14、2、2、6、3、7H2O;
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