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专题14 实验综合(主观题)
1.(2023·江西南昌·统考一模)氯化磷酸三钠(简称氯钠)是一种固体杀菌消毒剂,其成分通常表示为aNa3PO4 ·bNa2HPO4·NaClO ·NaCl·nH2O。可通过漂白液与Na3PO4-Na2HPO4混合液反应制得。
Ⅰ.制备漂白液
漂白液的有效成分为NaClO, NaClO在40℃以上容易分解,可通过Cl2与冷的NaOH溶液反应制得。
制备装置如图所示。
(1)该实验中不能替代KClO3的药品是___________。
a.MnO2 b.K2Cr2O7 c.KMnO4 d.Ca(ClO)2
(2)B装置中的试剂为___________, C装置中离子方程式为:___________。
Ⅱ.制取Na3PO4-Na2HPO4混合液
已知: Ka1(H2CO3)=4.2 ×10-7, Ka2(H2CO3)=5.6 ×10-11;
Ka1(H3PO4 )=7.6 ×10-3,Ka2(H3PO4)=6.3 ×10-8,Ka3(H3PO4)=4.4 ×10-13。
(3)若最终氯钠的化学式中a=3,b=1则该步骤中所用NaOH与H3PO4的物质的量之比为___________,
(4)根据已知条件,分析不能用Na2CO3替代NaOH与H3PO4反应的原因是___________。
Ⅲ.氯钠晶体的制备及产品中NaClO质量分数的测定
将Ⅰ与Ⅱ制得的溶液常温下充分混合搅拌,减压蒸发,低温干燥,得氯钠晶体。
(5)减压蒸发的目的是___________。
(6)取mg氯钠晶体样品溶于蒸馏水中,配成500mL溶液,取25.00mL待测液于锥形瓶中, 加入足量稀H2SO4酸化和过量0.100mol/LKI溶液,充分反应后,滴入___________作指示剂,用0.0200mol/LNa2S2O3溶液进行滴定,当加入最后半滴Na2S2O3溶液后,溶液蓝色褪去,且30s不恢复原色。平行滴定三次,消耗Na2S2O3溶液的平均体积为VmL,则产品中NaClO质量分数为___________。( 已知: I2+2=+2I-)
2.(2023·江苏南通·统考一模)是重要的食品添加剂。实验室模拟工业制备的部分实验流程如下:
(1)“氧化”反应在图所示装置中进行。先将与混合后放入气密性良好的三颈烧瓶中,加水充分溶解,在90℃下边搅拌边滴加20mL 1盐酸引发反应,停止滴加盐酸后持续搅拌40min以上,得到热的溶液。
已知:不溶于有机溶剂。几种物质的溶解度随温度的变化如图所示。
①用12酸配制100mL 1.00盐酸须使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒酸式滴定管、_______。
②检查图中所示装置气密性的操作为_______。
③“氧化”过程中有少量黄绿色的气态副产物产生。用热的KOH溶液可吸收该气体并实现原料的循环利用写出该吸收过程中发生反应的化学方程式:_______。
④能说明反应已经进行完全的标志是_______。
⑤实际工业进行“氧化反应时,需要在反应设备上连接冷凝回流装置,其目的是_______。
(2)除去溶液中稍过量的实验方法是_______。
(3)利用提纯得到的的粗品(含少量KCl)制备纯净的实验方案为_______。(须使用的实验药品:KOH溶液、稀硝酸、溶液、冰水)
3.(2023·上海嘉定·统考一模)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。回答下列问题:
I.测定绿矾中结晶水含量
为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。按如图连接好装置进行实验。
(1)将下列实验操作步骤正确排序________→________→________→________→c→e(填字母)______;重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热
b.熄灭酒精灯
c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,缓缓通入N2
e.称量A
f.冷却到室温
(2)根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=______(列式表示)。
II.探究绿矾的热分解产物
该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略)。
(3)在实验过程中,观察到A中固体变红棕色,B中的现象:______;C中试纸的颜色变化是_____。
(4)D中有白色沉淀生成,该沉淀的化学式为______。有同学认为还应该增加一个实验,取D中沉淀,加入一定量的盐酸以确定其组成,从而确定FeSO4·xH2O的分解产物,你认为是否必要?______(填“是”或者“否”)请说明你的理由:______。
III.测定绿矾热分解时的温度与剩余固体质量关系
(5)将8.34gFeSO4∙7H2O样品隔绝