題目列表(包括答案和解析)
(1)濾液中除Na2S2O3和可能未反應(yīng)完全的Na2SO3外,最可能的雜質(zhì)是__________。它是由________________而產(chǎn)生的。如果濾液中該雜質(zhì)的含量不是很低,其檢測方法是________________________________。
(2)設(shè)Na2SO3跟硫粉完全反應(yīng),將濾液蒸發(fā)濃縮后,冷卻至70 ℃,溶液的體積約為30 mL,該溶液是否達(dá)到飽和?試通過計算說明。(70 ℃時,Na2S2O3飽和溶液的密度為1.17 g·cm-3)
(3)若要計算在100 ℃下將溶液蒸發(fā)至體積為30.0 mL,再冷卻至10 ℃所能得到的Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量,你認(rèn)為__________(填寫1個選項字母)。
A.前面提供的數(shù)據(jù)已經(jīng)足夠
B.還需要提供100 ℃時溶液的密度(1.14 g·cm-3)
C.還需提供結(jié)晶后剩余溶液體積(10.0 mL)
(4)根據(jù)第(3)小題的選擇(如選A項則直接計算,如選B項或C項則可選用其數(shù)據(jù)計算),計算從10 ℃ 30.0 mL溶液中結(jié)晶析出的Na2S2O3·5H2O質(zhì)量。
(16分)用Na2SO3和硫粉在水溶液中加熱反應(yīng),可以制得Na2S2O3。10℃和70℃時,Na2S2O3在100g水中的溶解度分別為60.0g和212g。常溫下,從溶液中析出的晶體是Na2S2O3?5H2O。Na2S2O3在酸性溶液中立即完全分解:
Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl
現(xiàn)取15.1gNa2SO3,溶于80.0mL水。另取5.00g硫粉,用少許乙醇潤濕后(以便硫能被水浸潤),加到上述溶液中。用小火加熱至微沸,反應(yīng)約1h后過濾。濾液在100℃經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10℃后析出Na2S2O3?5H2O晶體。
⑴若加入的硫粉不用乙醇潤濕,對反應(yīng)的影響是 。(填寫選項的字母,可以多選,但選錯要倒扣。)
A.會降低反應(yīng)速率 B.需要提高反應(yīng)溫度
C.將增大反應(yīng)體系的pH值 D.會減少產(chǎn)量
⑵反應(yīng)1h后過濾,其目的是 。
⑶濾液中除Na2S2O3和可能未反應(yīng)完全的Na2SO3外,最可能存在的無機雜質(zhì)是 。它是由 而產(chǎn)生的。如果濾液中該雜質(zhì)的含量不很低,其檢測的方法是: 。
⑷設(shè)Na2SO3跟硫粉完全反應(yīng),當(dāng)將濾液蒸發(fā)濃縮后,冷卻至70℃,溶液的體積約30mL,該溶液是否達(dá)到飽和?試通過計算說明。(70℃時,Na2S2O3飽和溶液的密度為1.17g/cm3)
⑸若要計算在100℃下將溶液蒸發(fā)至體積為30.0mL,再冷卻至10℃時所能得到的Na2SO3?5H2O的質(zhì)量,你認(rèn)為 。(填寫一個選項的字母)
A.前面提供的數(shù)據(jù)已經(jīng)足夠。
B.還需要提供100℃時溶液的密度(1.14g/cm3)。
C.還需要提供結(jié)晶后剩余溶液的體積(10.0mL)。
⑹根據(jù)第(5)小題你的選擇(如選A則直接計算,如選B或C則可選用其數(shù)據(jù)),計算從10℃、30.0mL溶液中結(jié)晶而出的Na2S2O3?5H2O的質(zhì)量。
(20分)MnO2是一種重要的功能無機材料,粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了將粗MnO2(只含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2的實驗,其流程如下:
(1)第①步加稀H2SO4時,將粗MnO2樣品中 ▲ ,▲ (寫化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。
(2)第②步反應(yīng)的離子方程式是(補充完整并配平): Mn2+ + ClO3—+ = MnO2↓+ Cl2↑+ ;
(3)第③步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、 ▲ 、 ▲ 、玻璃棒。
(4)若粗MnO2樣品的質(zhì)量為12.69g,第①步反應(yīng)后,經(jīng)過濾得到8.7g MnO2,并收集到0.224LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則在第①步反應(yīng)中至少需要▲ mol H2SO4。寫出計算過程 (已知摩爾質(zhì)量:MnO2 -87g/mol; MnO-71g/mol; MnCO3-115g/mol)
(5)已知2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H=a kJ·mol-1 反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。則
① 該反應(yīng)為 ▲ 反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
②請用虛線在右圖中畫出使用MnO2作催化劑的情況下反應(yīng)過程中體系能量變化示意圖。
(9分)12000年前,地球上發(fā)生過一次大災(zāi)變,氣溫驟降,導(dǎo)致猛犸滅絕,北美Clovis文化消亡。有一種假說認(rèn)為,災(zāi)變緣起一顆碳質(zhì)彗星撞擊地球。2010年幾個研究小組發(fā)現(xiàn),在北美和格林蘭該地質(zhì)年代的地層中存在超乎尋常濃度的納米六方金剛石,被認(rèn)為是該假設(shè)的證據(jù)。
7-1 立方金剛石的晶胞如圖7-1所示。畫出以兩個黑色碳原子為中心的C—C鍵及所連接的碳原子。
7-2 圖7-2上、下分別是立方金剛石和六方金剛石的碳架結(jié)構(gòu)。它們的碳環(huán)構(gòu)型有何不同?
7-3 六方硫化鋅的晶體結(jié)構(gòu)如圖7-3所示。用碳原子代替硫原子和鋅原子,即為六方金剛石。請在該圖內(nèi)用粗線框出六方金剛石的一個晶胞,要求框線必須包含圖中已有的一段粗線,且框出的晶胞體積最小。
7-4 立方金剛石中周期性重復(fù)的最小單位包含 個碳原子。
常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.無色溶液中:K+、H+、Fe2+、NO3- |
B.c(H+)<c(OH-)的溶液中:Na+、K+、SO42-、ClO- |
C.含0.1mol·L-1 HCO3-的溶液中:Al3+、Ca2+、NO3-、SO42- |
D.含0.1 mol·L-1 SCN-的溶液中:Fe3+、NH4+、NO3-、Cu2+ |
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