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试题详情

实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水无水CaCl2和Br2,流程如下:

(1)操作Ⅰ使用的试剂是_______,所用主要仪器的名称是_______。

(2)加入溶液W的目的是_______。用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+。由表中数据可知,理论上可选择pH最大范围是_______。酸化溶液Z时,使用的试剂为_______。

(3)实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体,下列装置中合理的是_______。

(4)常温下,H2SO3的电离常数Ka1=1.2×10-2, Ka2=6.3×10-3,H2CO3的电离常数Ka1=4.5×10-7,Ka2=4.7×10-11

某同学设计实验验证H2SO3酸性强于H2CO3:将SO2和CO2气体分别通入水中至饱和,立即用酸度计测两溶液的pH,若前者的pH小于后者,则H2SO3酸性强于H2CO3。该实验设计不正确,错误在于_______。

设计合理实验验证H2SO3酸性强于H2CO3(简要说明实验步骤、现象和结论):_______。

(仪器自选。

供选的试剂:CO2、SO2、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3、NaHSO3、蒸馏水、饱和石灰水、酸性KMnO4溶液、品红溶液、pH试纸。)

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试题答案

(1) 四氯化碳;分液漏斗

(2)除去溶液中的SO42-;11.0≤pH<12.2;盐酸

(3)b、d

(4)用于比较pH的两种酸的物质的量浓度不相等;

三种参考方案如下:

方案一:配制相同物质的量浓度的NaHCO3和NaHSO3溶液,用酸度计(或pH试纸)测两种溶液的pH。前者的pH小于后者,证明H2SO3的酸性比H2CO3强。

方案二:将SO2气体依次通过NaHCO3(或Na2CO3)溶液、酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水。品红溶液不褪色、且澄清石灰水变浑浊,证明H2SO3的酸性比H2CO3强。

方案三:将CO2气体依次通过NaHSO3(或Na2SO3)溶液、品红溶液。品红溶液不褪色,证明H2SO3的酸性比H2CO3强。

试题解析

(1)通入氯气后Cl2 + 2Br- =2Cl- +Br2,故操作Ⅰ是萃取,用的仪器是分液漏斗;又因下层得到的是溴,故使用的萃取剂是四氯化碳。

(2)因为加入CaO的目的是除去Mg2+,故加入W的目的是除去SO42-;为了不使Ca2+沉淀,pH的理论值为11.0≤pH<12.2;酸化时,为不引人新的杂质离子,应选用盐酸。

(3)装置的选择,应从发生装置,除杂装置和收集装置三个方面分析。a中收集方法不对; c中的长颈漏斗应插在液面以下;b、d是合理的。

(4)要通过测pH判断两种酸的酸性强弱,两种酸的浓度必须是相等的,而SO2的溶解度远大于CO2的,两饱和溶液的浓度不相等,故该实验的设计是错误的。

验证酸性强弱,最常用的原理是强酸置换弱酸,故

实验步骤:将SO2通入NaHCO3溶液中,生成的气体再通过酸性高锰酸钾除去过量的SO2,再用品红溶液检验SO2是否除尽,最后通入饱和石灰水中。

实验现象:品红不褪色,饱和石灰水变浑浊。

实验结论:H2SO3的酸性比H2CO3强。

少年,再来一题如何?
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