9.實驗室化學科學的基礎,在實驗室中不慎受堿腐蝕時,可先用大量水沖洗,再用2%醋酸溶液或飽和硼酸溶液沖洗;硼酸是一種比碳酸更弱的酸,在滴眼液、殺蟲劑等中也常有應用.某合作學習小組的同學擬用硼砂制取硼酸并測定硼酸樣品的純度.制備硼酸的實驗流程如圖:

(1)溶解硼砂時需要的玻璃儀器有:燒杯和玻璃棒.
(2)用pH試紙測定溶液pH的操作方法為用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙中央,半分鐘內與標準比色卡進行對照,判斷溶液的pH.
(3)用鹽酸酸化硼砂溶液生成硼酸的離子方程式為B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3
(4)實驗流程中缺少的步驟a、步驟b操作分別為過濾、洗滌.
(5)硼酸酸性太弱不能用堿的標準溶液直接滴定,實驗室常采用間接滴定法,其原理為:
滴定步驟為:
準確稱取0.3000g樣品→錐形瓶$→_{25mL}^{中性甘油}$$→_{溶解}^{加熱}$冷卻$\stackrel{滴入1-2滴酚酞}{→}$$→_{滴定}^{0.2000mol•L-1NaOH溶液}$滴定終點
①滴定到終點時溶液顏色變化是由無色變?yōu)闇\紅色.
②若滴定到終點時消耗NaOH標準溶液22.00mL,則本次滴定測得的硼酸樣品中硼酸的質量分數(shù)為90.93%(假定雜質不反應).
③若滴定時滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定過程中消失,將導致測得的結果偏大.(選填:“偏大”、“偏小”或“不變”).

分析 用硼砂制取硼酸并測定硼酸樣品的純度,硼砂溶解后加入鹽酸調節(jié)溶液PH為3-4,冷卻到9°C,恒溫結晶,過濾洗滌干燥得到硼酸,
(1)固體溶解需要燒杯和玻璃棒;
(2)pH試紙測定溶液pH的操作方法是用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙中央,半分鐘內與標準比色卡進行對照得到溶液PH;
(3)用鹽酸酸化硼砂溶液生成硼酸反應為:B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3;
(4)依據(jù)上述分析可知操作步驟是過濾洗滌;
(5)①滴定過程中加入的指示劑是酚酞溶液,滴入氫氧化鈉溶液到反應終點,溶液顏色由無色變化為淺紅色證明反應達到終點;
②分析滴定原理和反應的定量關系計算;
③若滴定時滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定過程中消失,則消耗標準溶液體積增大,依據(jù)c(待測)=$\frac{c(標準)V(標準)}{V(待測)}$,測定結果偏大.

解答 解:用硼砂制取硼酸并測定硼酸樣品的純度,硼砂溶解后加入鹽酸調節(jié)溶液PH為3-4,冷卻到9°C,恒溫結晶,過濾洗滌干燥得到硼酸;
(1)固體溶解需要燒杯和玻璃棒,溶解硼砂時需要的玻璃儀器有:燒杯和玻璃棒;
故答案為:玻璃棒;
(2)pH試紙測定溶液pH的操作方法是用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙中央,半分鐘內與標準比色卡進行對照得到溶液PH,用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙中央,半分鐘內與標準比色卡進行對照,判斷溶液的pH;
故答案為:用干燥潔凈的玻璃棒蘸取待測溶液點在試紙中央,半分鐘內與標準比色卡進行對照,判斷溶液的pH;
(3)硼砂中弱酸陰離子結合氫離子在溶液中生成硼酸,用鹽酸酸化硼砂溶液生成硼酸反應的離子方程式為:B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3;
故答案為:B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3;
(4)依據(jù)上述分析可知實驗流程中缺少的步驟a、步驟b操作分別為過濾、洗滌;
故答案為:過濾、洗滌;
(5)①分析流程可知,滴定過程中加入的指示劑是酚酞溶液,滴入氫氧化鈉溶液到反應終點的現(xiàn)象為,滴入最后一滴溶液顏色由無色變化為淺紅色且半分鐘不變化,證明反應達到終點,滴定到終點時溶液顏色變化是由無色變?yōu)闇\紅色;
故答案為:由無色變?yōu)闇\紅色;
②分析滴定原理和反應的定量關系計算,實驗室常采用間接滴定法,其原理為:
若滴定到終點時消耗NaOH標準溶液22.00mL,氫氧化鈉溶液濃度為0.2000mol/L,
H3BO3~NaOH
1       1
n     0.0220L×0.2000mol/L
n=0.0044mol
則本次滴定測得的硼酸樣品中硼酸的質量分數(shù)=$\frac{0.0044mol×62g/mol}{0.3000g}$×100%=90.93%;
故答案為:90.93%;
③若滴定時滴定管尖嘴部分有氣泡,滴定過程中消失,則消耗標準溶液體積增大,測定結果偏大;
故答案為:偏大.

點評 本題考查了物質制備的流程分析判斷,物質性質和實驗過程判斷,滴定實驗的操作過程和計算應用,掌握基礎是關鍵,題目難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

1.一種充電電池放電時的電極反應為H2+2OH--2e-═2H2O;  NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-
當為電池充電時,與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應是( 。
A.NiO(OH) 2的氧化B.NiO(OH)的還原C.H2O的氧化D.H2O的還原

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

2.對于反應2CO+O2═2CO2,在標準狀況下,4.48L一氧化碳與足量的氧氣發(fā)生反應,生成的二氧化碳分子個數(shù)是多少?

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

17.氯化鍶晶體在工業(yè)上常用作鋁的緩蝕劑.工業(yè)上一般用難溶于水的碳酸鍶(SrCO3)為原料(含少量鋇和鐵的化合物等),制備高純六水氯化鍶晶體(SrCl2•6H2O)的過程為:

已知:Ⅰ.SrCl2•6H2O 晶體在61℃時開始失去結晶水,100℃時失去全部結晶水.
Ⅱ.有關氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如表:
氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2
開始沉淀的pH1.56.5
沉淀完全的pH3.79.7
(1)操作①在實際工業(yè)生產中常常把碳酸鍶粉碎并加以攪拌,其目的是加快反應速率.碳酸鍶與鹽酸反應的化學方程式為SrCO3+2HCl=SrCl2+CO2↑+H2O.
(2)酸性條件下,加入30% H2O2溶液,將Fe2+氧化成Fe3+,其離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.能否用新制氯水代替雙氧水能(填“能”或“否”).
(3)在步驟②-③的過程中,將溶液的pH值由1調節(jié)至B;宜用的試劑為EG.
A.1.5     B.4       C.9.7
D.氨水    E.氫氧化鍶粉末    F.碳酸鈉晶體     G.氧化鍶粉末
(4)操作③中所得濾渣的主要成分是Fe(OH)3、BaSO4(填化學式).
(5)工業(yè)上用50~60℃熱風吹干六水氯化鍶,選擇該溫度的原因是溫度高有利于除去濕存(晶體表面附著的)水,但溫度高于61℃時,氯化鍶晶體中的結晶水也會失去.
(6)步驟⑥中,洗滌氯化鍶晶體最好選用D.
A.水     B.稀硫酸      C.氫氧化鈉溶液     D.氯化鍶飽和溶液.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

4.為除去某物質中所含的雜質,周佳敏同學做了以下四組實驗,其中她所選用的試劑或操作方法正確的是( 。
序號物質雜質除雜試劑或操作方法
NaCl溶液Na2CO3加入鹽酸,蒸發(fā)
FeSO4溶液CuSO4加入過量鐵粉并過濾
H2CO2依次通過盛有NaOH溶液和濃硫酸的洗氣瓶
NaNO3CaCO3加稀鹽酸溶解、過濾、蒸發(fā)、結晶
A.①②③B.②③④C.①③④D.①②③④

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.2013年,“霧霾”成為年度關鍵詞.近年來,對“霧霾”的防護與治理成為越來越重要的環(huán)境問題和社會問題.霧霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物三項組成.
(1)機動車的尾氣是霧霾形成的原因之一,近幾年有人提出利用選擇性催化劑利用汽油中揮發(fā)出來的C3H6催化還原尾氣中的NO氣體,請寫出該過程的化學方程式:2C3H6+18NO=6CO2+6H2O+9N2
(2)我國北方到了冬季燒煤供暖所產生的廢氣也是霧霾的主要來源之一.經研究發(fā)現(xiàn)將煤炭在O2/CO2的氣氛下燃燒,發(fā)現(xiàn)能夠降低燃煤時NO的排放,主要反應為:
2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g)△H
若①N2(g)+O2(g)?2NO(g)△H1=+180.5kJ•mol-1
②CO(g)?C(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H2=+110.5kJ•mol-1
③C (s)+O2(g)?CO2(g)△H3=-393.5kJ•mol-1
則△H=-746.5kJ•mol-1
(3)燃煤尾氣中的SO2用NaOH溶液吸收形成NaHSO3溶液,在pH為4~7之間時電解,硫元素在鉛陰極上被電解還原為Na2S2O4.Na2S2O4俗稱保險粉,廣泛應用于染料、印染、造紙、食品工業(yè)以及醫(yī)學上.這種技術是最初的電化學脫硫技術之一.請寫出該電解反應中陰極的電極方程式:2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O
(4)SO2經過凈化后與空氣混合進行催化氧化后制取硫酸或者硫酸銨,其中SO2發(fā)生催化氧化的反應為:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g).若在T1℃、0.1MPa條件下,往一密閉容器通入SO2和O2(其中n(SO2):n(O2)=2:1),測得容器內總壓強與反應時間如圖所示:

①該反應的化學平衡常數(shù)表達式:K=$\frac{{C}^{2}(S{O}_{3})}{{C}^{2}(S{O}_{2})×C({O}_{2})}$
②圖中A點時,SO2的轉化率為45%
③計算SO2催化氧化反應在圖中B點的壓強平衡常數(shù)K=24300(MPa)-1(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù))
④若在T2℃,其他條件不變的情況下測得壓強的變化曲線如圖所示,則T1<T2(填“>”、“<”、“=”);其中C點的正反應速率vc(正)與A點的逆反應速率vA(逆)的大小關系為vc(正)>vA(逆) (填“>”、“<”、“=”).

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科目:高中化學 來源: 題型:推斷題

1.A、B、C、D、E均是短周期元素,其原子序數(shù)依次增大,A和B同周期,A和D同主族,A原子最外層電子數(shù)是內層電子數(shù)的二倍,B元素族序數(shù)是周期數(shù)的三倍,B的陰離子與C的陽離子電子層結構相同,C的單質與B的單質在不同條件下反應,可生成C2B或C2B2,E是所在周期中原子半徑最小的元素.
請回答:
(1)D在元素周期表中的位置是第三周期第ⅣA族.
(2)C2B的電子式是;AB2的結構式是O=C=O.
(3)B、C、E的離子半徑由大到小的順序為Cl->O2->Na+(用化學式回答,下同);A、D、E元素最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱為HClO4>H2CO3>H2SiO3
(4)B的氣態(tài)氫化物與H2S相比沸點高的是H2O(用化學式回答);原因是水分子之間有氫鍵.
(5)水中錳含量超標,容易使?jié)嵕吆鸵挛锶旧,使水產生異味,EB2可以用來除去水中超標的Mn2+,生成黑色沉淀MnO2,當消耗13.50g EB2時,共轉移了1mol電子,則反應的離子方程式:2ClO2+5Mn2++6H2O=5MnO2↓+2Cl-+12H+

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科目:高中化學 來源: 題型:推斷題

18.元素周期表是學習化學的重要工具,它隱含著許多信息和規(guī)律.下表所列是五種短周期的原子半徑及主要化合價(已知鈹?shù)脑影霃綖?.089nm).
元素代號ABCDEFG
原子半徑/nm0.0370.160.1430.1020.0990.0740.075
主要化合價+1+2+3+6、-2-1-2+5、-3
(1)C元素在元素周期表中的位置是第三周期第Ш A族;
(2)B的原子結構示意圖為;
(3)D、E氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性強弱順序為H2S<HCl(填化學式);
(4)上述七種元素的最高價氧化物對應水化物中酸性最強的是HClO4(填化學式);
(5)以C為材料制成的容器不能貯存強堿溶液,用離子方程式表示其原因為:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;
(6)碲(52Te)的某化合物是常用的VCR光盤記錄材料之一,可在激光照射下發(fā)生化學或物理的性能改變而記錄、儲存信號.推測碲元素在周期表中的位置,則碲元素及其化合物可能具有的性質為:ACD;
A.單質碲在常溫下是固體          B.Cl2通入H2Te溶液中不發(fā)生反應
C.H2Te不如HI穩(wěn)定                    D.H2TeO4的酸性比H2SO4的弱
(7)液態(tài)GA3的電離方式與液態(tài)A2F類似,則液態(tài)GA3的電離方程式為2NH3(l) NH4++NH2-

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

19.如果要除去粗鹽中含有的可溶性雜質氯化鈣、氯化鎂和一些硫酸鈉,按下表所示順序,應加入什么試劑?完成下列表格:
雜質加入試劑化學方程式
硫酸鹽
MgCl2
CaCl2

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同步練習冊答案