硫酸亞錫(SnSO4)是一種重要的硫酸鹽,主要用于電鍍工業(yè)的鍍錫、鋁合金表面的氧化著色、印染工業(yè)的媒染劑、雙氧水去除劑等。某研究小組設(shè)計SnSO4制備路線如下:
查閱資料:
Ⅰ.酸性條件下,錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成難溶物Sn(OH)Cl(堿式氯化亞錫)。
請回答下列問題:
(1)SnCl2粉末需加濃鹽酸進行溶解,請用平衡移動原理解釋原因 。
(2)加入Sn粉的作用有兩個:①調(diào)節(jié)溶液pH ② 。
(3)反應(yīng)Ⅰ生成的氣體為CO2,得到的沉淀是SnO。該沉淀經(jīng)過濾后需漂洗,如何證明沉淀已經(jīng)洗滌完全? 。
(4)多步操作包含的具體實驗步驟的名稱可以是: 。
(5)酸性條件下,SnSO4還可以用作雙氧水去除劑,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是 。
(6)該小組通過下列方法測所用錫粉樣品的純度(雜質(zhì)不參與反應(yīng)):
①將試樣溶于鹽酸中,發(fā)生的反應(yīng)為:Sn + 2HCl→SnCl2 + H2↑;
②加入過量的FeCl3;
③用已知濃度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,發(fā)生的反應(yīng)為:6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl →6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O
取1. 226 g 錫粉樣品,經(jīng)上述各步反應(yīng)后,共用去0.1000 mol/L K2Cr2O7溶液32.00 mL。則該錫粉樣品中錫的質(zhì)量分數(shù)是
(1)加入鹽酸,使水解平衡向左移動,抑制Sn2+水解
(2)防止Sn2+被氧化
(3)取最后一次洗滌液,向其中加入AgNO3溶液,若無沉淀,則說明已洗滌干凈
(4)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌
(5)Sn2+ + H2O2 +2H+=Sn4+ +2H2O
(6)93.18%
解析試題分析:(1)SnCl2在水中發(fā)生水解反應(yīng):SnCl2+H2OSn(OH)Cl+HCl. 生成難溶物Sn(OH)Cl,使溶液變渾濁。若加入HCl,可使平衡向逆反應(yīng)方向移動,抑制Sn2+水解。
(2)由于在酸性條件下,錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式,Sn2+易被氧化。為了調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)溶液pH并防止Sn2+被氧化為Sn4+要加入Sn粉。
(3)在反應(yīng)過程中加入了HCl,沉淀的表面會有Cl-存在,只要能證明在洗滌液中無Cl-存在就可以證明沉淀已經(jīng)洗滌完全。具體的檢驗方法是取最后一次洗滌液,向其中加入AgNO3溶液,若無沉淀,則說明已洗滌干凈。
(4)在多步操作中所包含的具體實驗步驟的名稱是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。
(5)酸性條件下,SnSO4與雙氧水發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Sn2+ + H2O2 +2H+=Sn4+ +2H2O。
(6)在處理過程中發(fā)生的反應(yīng)為:Sn + 2HCl=SnCl2 + H2↑;2FeCl3+SnCl2=2FeCl2+ SnCl4
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl =6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O。由方程式得關(guān)系式3Sn—3SnCl2 —6FeCl3 — K2Cr2O7.因為n(K2Cr2O7)="C·V=0.1000" mol/L×0.032L=3.2×10-3mol.所以n(Sn)= 3×3.2×10-3mol ="9.6" × 10-3mol.m(Sn)=n·M=9。6×10-3mol×119g/mol=1.14g.該錫粉樣品中錫的質(zhì)量分數(shù)是(1.14g÷1. 226 g) ×100%=93.18%.
考點:考查在電鍍工業(yè)的鍍錫、鋁合金表面的氧化著色、印染工業(yè)的媒染劑、雙氧水去除劑等有重要作用的SnSO4制備、性質(zhì)反應(yīng)原理等的知識。
科目:高中化學 來源: 題型:問答題
(15分)
制燒堿所用鹽水需兩次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗鹽水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等離子,過程如下:
Ⅰ. 向粗鹽水中加入過量BaCl2溶液,過濾;
Ⅱ. 向所得濾液中加入過量Na2CO3溶液,過濾;
Ⅲ. 濾液用鹽酸調(diào)節(jié)pH,獲得一次精制鹽水。
(1)過程Ⅰ除去的離子是______。
(2)過程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表:
CaSO4 | Mg2(OH)2CO3 | CaCO3 | BaSO4 | BaCO3 |
2.6×10-2 | 2.5×10-4 | 7.8×10-4 | 2.4×10-4 | 1.7×10-3 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
(14分)碘溶于碘化鉀溶液中形成I3—,并建立如下平衡:I3— I—+ I2。實驗室可以通過氧化還原滴定法測定平衡時I3—的濃度
實驗原理:
為了測定平衡時的c(I3—) ,可用過量的碘與碘化鉀溶液一起搖動,達平衡后取上層清液用標準的Na2S2O3滴定:2 Na2S2O3 + I2 =" 2NaI" + Na2S4O6。
由于溶液中存在I3— I— + I2的平衡,所以用硫代硫酸鈉溶液滴定,最終測得的是I2和I3—的總濃度,設(shè)為c1,c1 = c(I2)+c(I3—);c(I2) 的濃度可用相同溫度下,測過量碘與水平衡時溶液中碘的濃度代替,設(shè)為c2,則c(I2)= c2,c(I3—)=c1 —c2;
實驗內(nèi)容:
1.用一只干燥的100 mL 碘量瓶和一只250 mL碘量瓶,分別標上1、2號,用量筒取80 mL 0.0100 mol.L-1 KI于1號瓶,取200 mL 蒸餾水于2號瓶,并分別加入0.5 g過量的碘。
2.將兩只碘量瓶塞好塞子,振蕩30分鐘,靜置。
3.分別取上層清液20 mL用濃度為c mol/L標準Na2S2O3溶液進行滴定。1號瓶消耗V1 mL Na2S2O3溶液,2號瓶消耗V2 mL Na2S2O3溶液。
4.帶入數(shù)據(jù)計算c(I3—)
試回答下列問題
(1)標準Na2S2O3溶液應(yīng)裝入 (填“酸式滴定管”或“堿式滴定管”),原因是 。
(2)碘量瓶在震蕩靜置時要塞緊塞子,可能的原因是
(3)滴定時向待測液中加入的指示劑是 ,到達滴定終點時的現(xiàn)象為 。
(4)用c 、V1和V2表示c(I3—)為 mol·L-1。
(5)若在測定1號瓶時,取上層清液時不小心吸入了少量的I2固體,則測定的c(I3—) (填“偏大”、“偏小”或“不變”)
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
實驗室用NaOH固體配制0.1 000mol·L-1NaOH溶液500mL.
(1)用托盤天平稱取NaOH固體________g.溶液配制過程用到下列玻璃儀器,按首次使用的先后順序依次是________ (填儀器選項符號)
A.玻璃棒 B.膠頭滴管 C.燒杯 D.500mL容量瓶
(2)用所配制的0.1000mol·L-1NaOH溶液通過中和滴定測定一元弱酸HA溶液濃度,每次滴定取用的HA溶液均為20.00mL,使用酚酞溶液為指示劑,滴定終點的標志是____________________________。滴定的實驗數(shù)據(jù)記錄:
滴定次數(shù) | NaOH溶液體積(mL) | |
V1 | V2 | |
1 | 3.05 | 44 |
2 | 1.45 | 41.5 |
3 | 7.65 | 47.6 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
現(xiàn)有下列儀器或用品:①鐵架臺(含鐵圈、各式鐵夾) ②錐形瓶 ③酸式滴定管和堿式滴定管 ④燒杯(若干) ⑤玻璃棒 ⑥膠頭滴管 ⑦天平(含砝碼) ⑧濾紙 ⑨量筒 ⑩過濾漏斗;
下列藥品:
A.NaOH固體 | B.標準NaOH溶液 | C.未知濃度鹽酸 | D.蒸餾水(E)碳酸鈉溶液 |
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
無水氯化鋁是有機化工常用催化劑,其外觀為白色固體,178℃時升華,極易潮解,遇水后會發(fā)熱并產(chǎn)生白霧。實驗室用如下裝置制備少量無水氯化鋁,其反應(yīng)原理為:2Al + 6HCl(g) → 2AlCl3 + 3H2。
完成下列填空:
(1)寫出B處燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式:_______________________________________。
(2)C中盛有的試劑為__________。進行實驗時應(yīng)先點燃_____(選填“B”或“D”)處酒精燈。
(3) 用粗短導(dǎo)管連接D、E的目的是_________(選填序號)。
a. 防堵塞 b. 防倒吸 c. 平衡氣壓 d. 冷凝回流
E瓶的作用是_______________________________________________________。
(4)F中盛有堿石灰,其目的是_________(選填序號)。
a. 吸收HCl b. 吸收Cl2 c. 吸收CO2 d. 吸收H2O
(5)①將D中固體改為市售氯化鋁(AlCl3·6H2O)也能進行無水氯化鋁的制備,此時通入HCl氣體的目的是_____________________________________________。
②若實驗條件控制不當,最終得到的物質(zhì)是堿式氯化鋁[化學式為Al2(OH)nCl(6-n)],且質(zhì)量是原市售氯化鋁的40%,則可推算n的值為_______。
(6)有人建議將上述裝置A、B中的試劑改為濃鹽酸和二氧化錳,其余裝置和試劑均不變,也能制備無水AlCl3。事實證明這樣做比較危險,請簡述理由 _________________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題
某氯化鐵樣品含有少FeC12雜質(zhì),F(xiàn)要測定其中鐵元素的質(zhì)量分數(shù),實驗按以下步驟進行:
請根據(jù)上圖流程,回答以下問題:
(1)操作Ⅰ所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外,還必須有 、 (填儀器名稱),操作Ⅱ必須用到的儀器是 (填編號)。
A.50mL燒杯 | B.50mL量筒 | C.100mL量筒 | D.25mL酸式滴定管 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
金屬M和N可構(gòu)成如圖所示的裝置.下列分析正確的是
A.金屬活潑性N>M |
B.M逐漸溶解 |
C.負極反應(yīng)為2H++2e- =H2↑ |
D.SO42-向M極定向移動 |
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科目:高中化學 來源: 題型:單選題
隨著對合成氨研究的發(fā)展,2001年兩位希臘化學家提出了電解合成氨的方法,即在常壓下把氫氣和用氦氣稀釋的氮氣,分別通入一個加熱到570℃的電解池中,采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷(能傳遞H+)為介質(zhì),用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶薄膜做電極,實現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨(裝置如圖)。下列有關(guān)說法中正確的是
A.電解法合成氨的電解池中能用水作電解質(zhì)溶液的溶劑 |
B.鈀電極B連接的是電源的負極 |
C.鈀電極A的電極反應(yīng)式為:N2+6e—+6H+==2NH3 |
D.當有0.3mol電子轉(zhuǎn)移時,有2.688L NH3生成 |
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