1.(15分)硫代硫酸钠俗称“海波”,又名“大苏打”,溶液具有弱碱性和较强的还原性,
是棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图(a)所示。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,有关物质的溶解度曲线如图(b)所示, (1)Na2S2O3·5H2O的制备:
步骤1:如图连接好装置后,检查A、C装置气密性的操作是 . 步骤2:加入药品,打开K1、关闭K2,加热。装置B、D中的药品可选用下列物质中的 。
(填编号)
A. NaOH溶液 B.浓H2SO4 C.酸性KMnO4溶液 D.饱和NaHCO3溶液
步骤3:C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH
时,打开K2、关闭K1并停止加热;C中溶液要控制pH的原因是 。
步骤4:过滤C中的混合液,将滤液经过加热浓缩,趁热过滤,再将滤液 、
过滤、 、烘干,得到产品。 (2)Na2 S2O3性质的检验:
向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液,氯水颜色变浅,检查反应后溶液中含有硫酸
根,写出该反应的化学方程式 ,
2+
(3)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba浓度,步骤如下:取废水25.00 mL,控制适当的酸
2-度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解.此时CrO4
2-全部转化为Cr2O7;再加过量KI溶液,充分反应后,加入淀粉溶液作指示剂,用0.010
-1
mol·L的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3溶液18. 00 mL。部分反应的离子方程式为:
2--+3+
Cr2O7+6I+14H=3I2+2Cr+3I2+7H2O
2-2--I2+2S2O3=S4O6+2I
2+
则该废水中Ba的物质的量浓度为 。 2.(14分)兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时,浓度或温度对反应速率的影响,他们准备了以下化学用品:0.20mol/L与0.40mol/L的HCl溶液、0.2mol/L与0.40mol/L的CH3COOH溶液、0.10mol/L CuCl2、锌片(形状、大小、质量相同)、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管,酸液温度控制为298K和308K.
(1)酸液都取足量、相同体积,请你帮助完成以下面实验设计表(表中不要留空格):
实验编号 温度(K) 盐酸浓度 ① ② ③ ④ 298 308 298 ______ 0.20mol/L 0.20mol/L 0.40mol/L 醋酸浓度 ______ 实验目的 a.实验①和②是探究______对锌与盐酸反应速率的影响; b.实验①和③是探究______对锌与盐酸反应速率的影响; c.实验①和④是探究相同温度下,相同浓度的盐酸、醋酸与锌反应速率的区别.
(2)若(1)中实验①锌片消失的时间是20s,则锌片剩余质量与时间关系图如上图.假设:该反应温度每升高10℃,反应速率是原来的2倍;温度相同、浓度相同时,醋酸的平均反应速度是盐酸的1/2.请你在此图中大致画出“实验②”(用实线)、“实验④中醋酸实验”(用虚线)的锌片质量与时间关系曲线.
(3)某实验小组在做(1)中实验④时误加少量0.10mol/L CuCl2溶液,发现反应速率与(1)中实验①接近。该组同学对影响因素提出如下假设,请完成假设三:
2+
假设一:Cu对该反应起催化剂作用
-
假设二:Cl对该反应起催化剂作用 假设三:_________________________ ……
(4)请你设计实验验证上述假设三是否成立,写出实验步骤及预期现象: 实验步骤 预期现象 3.(19分)某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究(图中a、b、c均为止水夹)
(1)在进行气体制备时,应先检验装置的气密性。将A装置末端导管密封后,在A装置
的分液斗内装一定量的蒸馏水,然后 ,则证明A装置的气密性良好。
(2)用锌粒和稀硫酸制各H2时应选用装置____作为发生装置(填所选装置的序号字母),实验时可先在稀硫酸溶液中加入少型硫酸铜晶体会使反应速率加快,原因是 。 (3)某同学利用上述装置设计实验证明Cl2氧化性强于Br2 ①选用的装置连接顺序为:( )→( )→( )(填所选装置的序号字母): ②从以下试剂中选用该实验所需的试剂为 (填试剂的序号字母): a.浓硫酸 b.浓盐酸 c.二氧化锰 d.氯化钠 e,溴化钠溶液 ③实验过程中能说明Cl2氧化性强于Br2的实验现象是 ;
(4)另-同学将B、D、E装置连接后,茬套囊璧中加入铜片和浓硝酸,制取NO2,然后进
行NO2气体与水反应的实验,并观察相关现象: ①B装置发生反应的离子方程式为____;
②反应一段时间后D装置中的具支试管乙中收集满NO2气体,若进行NO2气体与水反应的
实验,应 (填“对a、b、c三个止水夹进行的操作”),然后再适当加热乙。 ③E装置中的NaOH溶液可吸收尾气NO2,反应生成NaNO3、NaNO2和H2O,反应中生成的NaNO3
和NaNO2的物质的量之比为 。 4.(10分)为提纯下表所列有机物(括号内为所含的少量杂质),从(I)中选择适宜的试剂,从(II)中选择最佳提纯的方法,将序号填入表中。
(I)试剂:a.浓硫酸 b.氢氧化钠 c.生石灰 d.碳酸钠 e.水 f.浓溴水 (II)方法:A.过滤 B.分液 C.蒸馏 D.蒸发 要提纯的物质 (少量杂质) (1)选用试剂 (2)分离方法 溴乙烷 乙醇 (乙醇) (水) 乙酸乙酯 (乙酸) 苯 (苯酚)
(3)在B的操作中,使用的主要玻璃仪器是____________________________。 5.(11分)某同学查阅资料后设计了一条1-丁醇的合成路线:
CH3CH===CH2+CO+H2
一定条件CH3CH2CH2CHO浓硫酸H2NiCH3CH2CH2CH2OH。
其中CO的制备方法:HCOOHCO↑+H2O。
请填写下列空白:
(1) 利用以上装置制备CO、丙烯等原料气体,装置中a的作用__________________;b的作用____________________________。
(2) 制丙烯时,伴随的副反应还产生少量SO2、CO2及水蒸气,该小组用以下试剂检验这四.种气体,混合气体通过试剂的顺序是________________(填序号) .
①饱和Na2SO3溶液 ②酸性KMnO4溶液 ③石灰水 ④无水CuSO4 ⑤品红溶液
(3)合成正丁醛的反应为正向放热的可逆反应,为增大反应速率和提高原料气的转化率,你认为应该采用的适宜反应条件是________。 A.高温、常压、催化剂 B.适当的温度、常压、催化剂 C.低温、高压、催化剂 D.适当的温度、高压、催化剂
(4)正丁醛经催化加氢得到含少量正丁醛的1-丁醇粗品,为纯化1-丁醇,该小组查阅文献得知:①R—CHO+NaHSO3(饱和)→RCH(OH)SO3Na↓ ;
②沸点:乙醚34℃,1-丁醇118℃,并设计出如下提纯路线:
试剂1为________,操作2为________,操作3为________。
参考答案
1.(1)关闭K2打开K1,在D中加水淹没导管末端,用热毛巾或双手捂住烧瓶 (2分) , ADC(2分)
pH接近大于7到10之间都给分(2分)硫代硫酸钠在酸性溶液中不稳定。(2分) 冷却结晶,(1分)洗涤、(1分)
(2)Na2 S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl(2分) (3)0.0024mol/L(3分) 2.(14分)28(14分).(1)④:298;0.20;实验目的:a.不同温度;b.不同浓度; (每空一分,共4分) (2)(每条线2分,共4分)
(3)形成Mg ---Cu原电池,加快反应速率(其它答案合理亦给分)(2分) (4)设计对照试验,其中一个为原电池。(开放性试题答案合理,酌情给分 ) (4分) 3.(19分)(1)打开分液漏斗开关,水不能顺利流下,则气密性良好或打开分液漏斗开关水
不能持续滴下或分液漏斗中液面长期保持不变,则气密性良好。(2分,合理描述均可) (2)B(2分),Zn置换出铜与电解质溶液形成原电池(2分)
(3)①A-C-E(2分)②b 、c、 e (2分)③ C中溶液的颜色变为(橙)黄色(2分)
+-2+
(4)①Cu + 4H + 2NO3 = Cu + 2NO2↑ + 2H2O(3分) ②烧杯中的水进入试管中,试管中气体颜色变浅(2分) ③关闭止水夹a、b,打开止水夹c (2分) 4.(10分)(表格中每空各1分)
要提纯的物质 (少量杂质) (1)选用试剂 (2)分离方法
(3)(梨形)分液漏斗,烧杯(2分) 5.(11分)
(1) 导管a平衡分液漏斗内压强,使分液漏斗内的液体顺利滴下。 安全瓶b防止实验过程中c中液体倒吸入反应装置。 (2) ④⑤①③②(或④⑤①⑤③②)
(3) D (4)饱和NaHSO3溶液 萃取 蒸馏
溴乙烷 乙醇 (乙醇) (水) e B c C 乙酸乙酯 (乙酸) d B 苯 (苯酚) b B
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