实验题强化训练1.硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”。它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:实验具体操作步骤为:①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体。(1)写出仪器A的名称_______。(2)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中不能让溶液pH7,请用离子方程式解释原因_________。(3)写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3,反应的总化学反应方程式________。(4)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为为减少产品的损失,操作①为趁热过滤,“趁热”的原因是______;操作②是______;操作①是抽滤、洗涤、干燥。(5)测定产品纯度取6.00g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.500mol/LI2的标准溶液进行滴定,反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。相关数据记录如下表所示。编号123溶液的体积/mL10.0010.0010.00消耗I2标准溶液的体积/mL19.9822.5020.02滴定时,达到滴定终点的现象是___________。产品的纯度为____________。(6)Na2S2O3常用作脱氧剂,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,该反应的离子方程式_________。2.二氯化二硫(S2Cl2)在工业上用于橡胶的硫化,还可以作为贵金属的萃取剂。可由硫和氯气在100-110℃直接化合而成。实验室用以下装罝制备S2Cl2并对尾气进行回收利用。已知S2Cl2的熔点:-77℃,沸点:137℃。S2Cl2遇水剧烈反应。(1)S2Cl2遇水会生成黄色单质、一种能使品红褪色的气体化合物及酸雾,写出该反应的化学方程式_______________________________________________。(2)B中所装试剂名称为___________________________________________________。(3)通入N2的目的是________________________________________。A、B装置中的空气可以通过控制K2、K3来去除,具体方法为____________________________。(4)装置E的作用是________________________________________。(5)实验时,d装置开始需要油浴加热一段时间,之后停止加热,仅需通入氯气即可。则生成二氯化二硫的反应为_________________________(填“放热”或“吸热”)反应。(6)该装置由于存在系统缺陷,使制得的二氯化二硫可能不纯,还需增加一个装置,则该装置所在位置为_______________,所装固体试剂的名称为_______________。3.Ⅰ.某化学兴趣小组用FeCl2(用铁粉与盐酸反应制得)和NH4HCO3制备FeCO3的装置示意图如图所示。回答下列问题:(1)C装置的名称是________;FeCO3在________中生成(填字母),该装置中发生的主要反应的离子方程式为________________________________________。(2)实验时首先打开活塞3,关闭活塞2,其目的是________________然后再关闭活塞3,打开活塞2,其目的是__________________Ⅱ.乳酸亚铁晶体([CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O,Mr=288)是常用的补铁剂。乳酸亚铁可由乳酸与碳酸亚铁反应制得。(3)将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,再加入过量铁粉,75℃下搅拌使之充分反应。结束后,无需过滤,除去过量铁粉的反应方程式为_______________________________________________________。(4)从上述(3)所得溶液中获得乳酸亚铁晶体的方法是________、________、洗涤、干燥。(5)该兴趣小组用KMnO4测定产品中亚铁含量进而计算乳酸亚铁晶体的质量分数,发现产品的质量分数总是大于100%,其原因可能是__________________________________________。经查阅文献后,该兴趣小组改用铈(Ce)量法测定产品中Fe2+的含量。取2.880g产品配成100mL溶液,每次取20.00mL,进行必要处理,用0.1000mol·L-1的Ce(SO4)2标准溶液滴定至终点,平衡时消耗Ce(SO4)219.7mL。滴定反应为Ce4++Fe2+===Ce3++Fe3+,则产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为________。4.目前流行的关于生命起源假设的理论认为,生命起源于约40亿年前的古洋底的热液环境。这种环境系统中普遍存在铁硫簇结构,如Fe2S2、Fe4S4、Fe8S7等,这些铁硫簇结构参与了生命起源的相关反应。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验。【实验Ⅰ】硫的质量确定按图连接装置,检查好装置的气密性后,在硬质玻璃管A中放入1.00g铁硫簇结构(含有部分不反应的杂质),在试管B中加入50.00mL0.1000mol•L-1的酸性KMnO4溶液,在试管C中加入品红溶液。通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色。待固体完全转化后将B中溶液转移至250mL容量瓶,洗涤试管B后定容。取25.00mL该溶液用0.01000mol•L-1的草酸(H2C2O4)进行测定剩余KMnO4溶液浓度的滴定。记录数据如下:滴定次数待测溶液体积/mL草酸溶液体积/mL滴定前刻度滴定后刻度125.001.5023.70225.001.0226.03325.000.0024.99相关反应:①2MnO4-+2H2O+5SO22Mn2++5SO42-+4H+②2MnO4-+6H++5H2C2O42Mn2++10CO2↑+8H2O【实验Ⅱ】铁的质量确定将实验Ⅰ硬质玻璃管A中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH溶液,过滤后取滤渣,经充分灼烧得0.600g固体。试回答下列问题:(1)检查“实验Ⅰ”中装置气密性的方法是_______________。(2)滴定终点的判断方法是______________。(3)试管C中品红溶液的作用是_______________;有同学提出,撤去C装置,对实验没有影响,你的看法是___(选填“同意”或“不同意”),理由是________________。(4)根据实验Ⅰ和实验Ⅱ中的数据可确定该铁硫簇结构的化学式为___________________。【问题探究】滴定过程中,细心的小明发现该KMnO4颜色褪去的速率较平常滴定时要快得多。为研究快的原因,甲同学继续进行了下列实验,实验数据如下表:编号温度/℃酸化的H2C2O4溶液/mLKMnO4溶液/mL溶液褪色时间/s1255.02.0402255.0(另加少量可溶于水的MnSO4粉末)2.043605.02.025(5)分析上述数据,滴定过程中反应速率较快的原因可能是_____________。5.氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料,某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下三种实验方案。已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑【方案1】取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。(1)如图C装置中球形干燥管的作用是______________。(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先______;再加入实验药品。接下来的实验操作是__________,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是______________。(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见_________。【方案2】用如下图装置测定mg样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去)。(4)导管a的主要作用是______________。(5)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是____________。(填选项序号)a.CCl4b.H2Oc.NH4Cl溶液d.(6)若mg样品完全反应,测得生成气体的体积为Vml,(已转换为标准状况),则A1N的质量分数为_____________(用含V、m的代数式表示)。6.二氯化砜(SO2Cl2)是一种无色液体,主要用于有机物和无机物的氯化等。其熔点为−54.1℃,沸点为69.2℃;常温下比较稳定,受热易分解,遇水剧烈反应生成硫酸和盐酸。(1)制备。实验室可利用SO2和Cl2按下列装置制取少量SO2Cl2(丙中放有樟脑液,起催化作用)。已知SO2(g)+Cl2(g)SO2Cl2(g)△H0。①可以用浓盐酸和酸性高锰酸钾制取氯气,该反应的化学方程式为__________________________;溶液A为___________。②上图实框中仪器己的名称为___________;反应装置图的虚框中未画出的仪器是___________(填“己”或“庚”)。③如果将丙装置放入冰水中,会更有利于二氯化砜的生成,其原因是______________________。④下列有关说法错误的是___________(填编号)。A.乙、戊装置相同,在实验中的作用也完全相同B.甲、丁装置为洗气装置,可用于气体的除杂和干燥C.组装仪器后首先要进行的操作是检查装置的气密性D.为提高反应物的利用率,可控制甲、丁装置中产生气泡的速率相等(2)提纯。将收集到的产物进行减压蒸馏,减压蒸馏的目的是______________________。(3)测定。取1.00g蒸馏后液体,小心地完全溶于水,向所得的溶液中加入足量氯化钡溶液,测得生成沉淀的质量为1.60g,则所得蒸馏成分中二氯化砜的质量百分含量为___________%(精确到0.01)。(4)贮存。二氯化砜应储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。但久置后微显黄色,其原因是___________。7.(15分)谢弗勒尔盐(Cu2SO3·CuSO3·2H2O)是一种深红色固体,不溶于水和乙醇,100℃时发生分解。可由CuSO4·5H2O和SO2等为原料制备,实验装置如下图所示:(1)装置A在常温下制取SO2时,用较浓的硫酸而不用稀硫酸,其原因是▲。(2)装置B中发生反应的离子方程式为▲。(3)装置C的作用是▲。(4)从B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤,再真空干燥。①检验洗涤已完全的方法是▲。②不用烘干..的方式得到产品,其原因是▲。(5)请补充完整由工业级氧化铜(含少量FeO)制备实验原料(纯净CuSO4·5H2O)的实验方案:向工业级氧化铜中边搅拌边加入稍过量的硫酸溶液,微热使其完全溶解,▲,过滤,用95%酒精洗涤晶体2~3次,晾干,得到CuSO4·5H2O。[已知:①该溶液中氢氧化物开始沉淀与沉淀完全时的pH范围分别为:Fe(OH)2(5.8,8.8);Cu(OH)2(4.2,6.7);Fe(OH)3(1.1,3.2)。②在水溶液中超过100℃,硫酸铜晶体易失去结晶水。③硫酸铜晶体溶解度曲线如右图所示]8.(11分)三氯化磷(PCl3)是一种用于有机合成的重要催化剂。实验室常用红磷与干燥的Cl2制取PCl3,装置如图所示。已知:红磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5。PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷),POCl3溶于PCl3,PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl。PCl3、POCl3的熔沸点见下表。物质熔点/℃沸点/℃PCl3-11275.5POCl32105.3请答下面问题:(1)玻璃管之间的连接需