(2)装置Ⅱ中反应生成NaClO2的化学方程式为______________ ____________________________________________________。
反应后的溶液中阴离子除了 ClO 还有少量 ClO3 、Cl、ClO、 2,
OH-另外还可能含有的一种阴离子是
【典例1】NaClO2用于棉、麻、黏胶纤维及织物的漂白。实验
室制备NaClO2的装置如下图所示:
(1)装置Ⅰ控制温度在35℃～55℃,通入SO2将NaClO3还原为 ClO2(沸点:11℃),反应结束后通入适量的空气,其目的是____
____________________________________________________。
进行如下实验: ①取混合物样品10 g,充分加热分解; ②将固体产物溶解、过滤,取沉淀进行洗涤、干燥,称得其质量 为3.2 g。则混合物中铁元素的含量为 。
【解题探究】
(1)向含有Fe2+的溶液中滴加酸性KMnO4稀溶液,会出现什么现象?
提示:Fe2+具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,故酸
否含有CO2,如果有CO2,先除去CO2,接着对CO实施转化,最后再检 测转化产物CO2。③若试题只给出部分药品和装臵,则应需要给 出必要的补充;若有剩余,则应进行筛选。④如采用最合理的实 验步骤,这些要求对考虑反应原理、选择药品和装臵、确定操
△ △
FexOy+NO2↑+O2↑
实验一:探究Fe(NO3)2热分解固体产物中铁元素的价态。该小 组甲同学将分解后的固体产物溶于足量的稀硫酸得到相应两份
溶液,进行以下探究实验。
(1)【提出猜想】 猜想一:铁元素只显+2价; 猜想二:铁元素 ;
猜想三:铁元素既有+2价又有+3价。 【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液;②向另一份溶液 中滴入酸性KMnO4稀溶液。
(1)向废铁屑中加入稀硫酸后,并不等铁屑完全溶解而是剩余少
量时就进行过滤,其目的是______________________________
;
证明溶液A不含Fe3+的最佳试剂是
a.酚酞溶液 c.烧碱溶液 b.KSCN溶液 d.KMnO4溶液
(填序号字母)。
操作Ⅰ的步骤是:加热蒸发、
、过滤。
(2)浓度均为0.1 mol·L-1莫尔盐溶液和(NH4)2SO4溶液,c( NH ) 4 前者大于后者,原因是________________________________ 。 (3)用托盘天平称量(NH4)2SO4晶体,晶体要放在天平 “左”或“右”)盘。 (填
Fe+2Fe3+====3Fe2+。Fe3+与SCN-发生反应,出现特征的红色,故
选b。操作Ⅰ的目的是得到摩尔盐晶体,故操作步骤是加热蒸发、
冷却结晶、过滤。
(2)Fe2+、 水解溶液均呈酸性,故Fe2+的水解抑制了 NH 的水 NH 4 4 解, NH 浓度较大。 4
(3)用托盘天平称量时,遵循“左物右码”原则,故晶体应放在
自下而上,从左到右 的原则;气体净 2.仪器安装顺序:一般遵循__________________ 化装置中不应先干燥后又经过水溶液洗气。 气密性检验 3.实验顺序:装置选择与连接→___________→装固体药品→装 液体药品→开始实验(按程序)→拆卸仪器→其他处理。
(1)(2013·大纲版全国卷)若除去KNO3中混有的少量NaCl,可以 将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶并过滤。( √ ) 分析:除去KNO3中的NaCl,利用其溶解度的差别,采用重结晶 法。 (2)(2012·福建高考)实验室用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
器制取CO2,且该装臵制取的气体会混有HCl
和水蒸气,不纯净。
(5)(2012·江苏高考)下列物质的转化:
①Al2O3
②S
NaOH(aq)
△ O2/点燃
NaAlO2(aq)
H2O NH3,CO2
CO2
Al(OH)3;
SO3
H2SO4; NaHCO3
△ △
③饱和NaCl(aq)
Na2CO3;
④Fe2O3 HCl(aq) FeCl3(aq) ⑤MgCl2(aq) 石灰乳
实验步骤
步骤1:取少量Fe(NO3)2固体于试管中, 加热分解
预期现象和结论
,说明分解产生 的气体中含NO2
步骤2:将产生的气体依次通过盛有足 ,说明分解产 量 、浓硫酸的洗气瓶, 生的气体中含O2 _______在最后一个出口检验
实验三:
(5)KNO3中混有Fe(NO3)2,为确定其中铁元素的含量,小组丙同学
提示:用碱性溶液吸收SO2。
【解析】(1)因为此温度下ClO2为气体,通入空气的目的是将 ClO2吹入装臵Ⅱ中。
(2)ClO2与H2O2发生氧化还原反应,生成的氧化产物为O2,过量的
。 SO2可以与H2O2发生反应生成 SO2 4
(3)可知操作温度应控制在38℃～60℃,蒸发结晶,趁热过滤,洗
涤时不能用冷水洗,否则得不到NaClO2,干燥时温度不能高于 60℃,否则NaClO2分解。 (4)X溶液是为了吸收尾气SO2。
△
(4)从实验结论可逆推知实验现象:NO2是红棕色气体,氧气为助 燃气体。NO2是有毒气体,也具有强的氧化性,也会干扰氧气的 检验,可用NaOH溶液吸收。 (5)3.2 g固体是Fe2O3,则所含铁的质量为3.2 g×112/160 =2.24 g。
故混合物中铁元素的质量分数为2.24 g/10 g×100%=22.4%。
制备实验的设计思路与注意事项
(1)制备实验的设计思路一般如下:
(2)注意事项: ①“合理选择”是指仪器的选择、药品的选择、连接方式的选 择等。仪器的选择又包括发生装臵(几种基本类型)、净化装臵 (除杂质的试剂与顺序)、反应装臵、尾气处理装臵等;药品的 选择包括药品的种类、浓度、状态等;连接方式的选择指仪器
c( NH )前者大于后者 4
(3)左 (4)d e f (5)分液 吸收多余的NH3防止污染空气,防止倒吸
热点考向 2
性质实验方案的设计
【典例2】(2013·佛山一模)为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解
产物和产物的性质,某化学小组开展如下探究: 【查阅资料】2KNO3 ==== 2KNO2+O2↑ Fe(NO3)2
性高锰酸钾溶液褪色。 (2)实验室通常如何检验氧气? 提示:用带火星的木条接触待检气体,观察木条能否复燃。
【解析】(1)根据两个已知的猜想推断,猜想二必为铁元素只显
+3价。
(2)根据实验结论推断,Fe(NO3)2受热分解产生的固体产物只有 Fe2O3,Fe2O3与足量稀硫酸反应生成Fe3+的溶液,则Fe3+遇KSCN溶 液变红,不能使酸性高锰酸钾溶液褪色。 (3)根据元素守恒可以配平反应方程式为 4Fe(NO3)2 ==== 2Fe2O3+8NO2↑+O2↑。
方法二:取少量固体试样→在氧气流等物质中反应→检测所产
生的物质(如气体)→得出实验结论。
方法三:取少量试样→加酸(或碱)溶液产生气体→检测气体的
成分→得出实验结论。
(2)注意以下几个问题:
①有水蒸气生成的,先检测水蒸气,再检测其他成分。②对于需
要进行转化才能检测的成分,如CO的检测,要注意先检测CO中是
(2)【实验现象】实验①
实验② (3)【实验结论】猜想二成立,则Fe(NO3)2分解的化学方程式 是
;
。
。
实验二: (4)探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。小组乙同学进行了 如下实验,请完成实验空缺部分内容。限选试剂和用量:浓硫酸 溶液、4 mol·L-1NaOH溶液、0.1 mol·L-1BaCl2溶液、带火星 的木条、0.1 mol·L-1酸性KMnO4溶液、蒸馏水。
时,应先向圆底烧瓶中加浓盐酸再加二氧化锰。( × )
分析:应先加固体药品,再加液体药品。
(3)(2012·江苏高考)可用下列装置除去Cl2中含有的少量HCl 气体。( × )
分析:氯气和氯化氢均能与氢氧化钠溶液反应 ,两种物质均会被 氢氧化钠溶液吸收。
(4)(2012·江苏高考)可用下列装置制取少 量纯净的CO2气体。( × ) 分析:纯碱为粉末状,不能用简易启普发生
的先后顺序,导管接口的连接等。
②“排除干扰”是指反应条件的控制、防止空气成分介入、副 反应尽量避免、杂质的清除以及防止产物的挥发、水解等对实 验的干扰。 ③“操作准确”则要求熟悉主要仪器的性能、用途和典型的实 验操作步骤。
【变式训练】浅绿色的硫酸亚铁铵晶体[又名莫尔盐
(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]比绿矾(FeSO4·7H2O)更稳定,常用于 定量分析。莫尔盐的一种实验室制法如下:
天平的左盘中。 (4)该实验中不需要对氨气进行干燥,氨气极易溶于水,故应防 止倒吸。正确的连接顺序为a→d→e→f。 (5)C装臵中是两种互不相溶的液体,故应利用分液操作分开。
答案:(1)防止Fe2+被氧化为Fe3+(其他合理答案也可以) b 冷却结晶 (2)莫尔盐中的Fe2+易水解,使溶液显酸性,抑制 NH 水解,故 4
无水FeCl3;
锻烧
Mg(OH)2
MgO
其中在给定条件下能实现的有①③⑤。( √ )
分析:S与O2只能生成SO2,②错误;FeCl3溶液在加热浓缩时,Fe3+ 水解生成Fe(OH)3和HCl,由于HCl易挥发,使Fe3+的水解能进行到 底,所以得不到无水FeCl3,④错误。
热点考向 1
物质制备实验方案的设计
答案:(1)只显+3价
(2)溶液出现红色 溶液紫红色不褪色