研究物质的合成或制备是有机化学、无机化学的重要任务之一。
(1)某实验小组探究实验室制备无水氯化镁的方法,设计了如下图装置。
①分液漏斗中的A物质是___________ (填试剂名称)。
②利用中学常见的仪器,某同学在空白方框内补充完整实验装置,他选择的试剂有____ (填序号)
A.稀NaOH溶液 B.无水氯化钙 C.稀硫酸 D.浓硫酸
(2)实验室制备并收集纯净乙烯。
①有的同学通过乙醇制备乙烯,写出相关化学方程式:_______________;该实验除乙醇外,所需的试剂或用品(不包括仪器)有_______________________。
②有的同学探究其他制备乙烯的方法,他设计了下图装置制备乙烯。实验结果是量筒内壁附着较多无色油状液体,且得到很少量的气体。请分析气体产率很低的原因主要是_______。
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图是一个简易测量物质反应是吸热反应还是放热反应的实验装置,利用此装置可以很方便地测得某反应是放热反应还是吸热反应。将镁片加入小试管内,然后注入足量的盐酸,请根据要求完成下列问题:
(1)有关反应的离子方程式是_________________________________________,
试管中看到的现象是________________________________________。
(2)U形管中液面A________(填“上升”或“下降”),原因是__________________;
说明此反应是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
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利用下图装置可以验证非金属性的变化规律。
(1)仪器A的名称为________,球形管D的作用是________。
(2)实验室中现有药品Na2S、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫:装置A、B、C中所装药品分别为________、________、________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为____________________________________________________________。
(3)若要证明非金属性:C>Si,则A中加________、B中加Na2CO3、C中加________,观察到C中溶液的现象为_____________________________
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(11分)工业上,向500—600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁。现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验。
回答下列问题:
(1)制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式为 ,装置B中加入的试剂是 。
(2)制取无水氯化亚铁的实验中,装置A用来制取 。尾气的成分是 。若仍用D的装置进行尾气处理,存在的问题是 、 。
(3)若操作不当,制得的FeCl2 会含有少量FeCl3 ,检验FeCl3常用的试剂是 。欲制得纯净的FeCl2 ,在实验操作中应先 ,再 。
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四溴化碳是一种灰白色粉末,熔点为94~95℃,广泛用于有机化合物的溴代、农药的制备等。某合作学习小组的同学拟用丙酮和液溴制备四溴化碳,其原理为CH3COCH3+4Br2+5NaOH→CBr4+CH3COONa+4NaBr+4H2O。回答下列问题:
Ⅰ.制取Br2
(1)甲组同学拟用溴化钠、二氧化锰及浓硫酸制备液溴,其实验装置如图1所示:
①该装置不用橡皮塞及橡皮管,其原因是___________________;
②冰水的作用是__________________________。
Ⅱ.制取CBr4
(2)乙组同学拟利用甲组同学制得的液溴与CH3COCH3(沸点56.5℃)等试剂制取四溴化碳。实验步骤如下:
步骤1:向图2中三颈烧瓶中加入11.4 g NaOH和46 mL水,搅拌。
步骤2:冰水浴冷却至2℃时,开始不断滴加液溴20 g,滴加完毕后在5℃下保持20 min。
步骤3:加入少量相转移试剂,在不断搅拌下滴入1.6 g丙酮,维持温度在5~10℃,连续搅拌4 h。
步骤4:过滤、冷水洗涤、减压烘干,得产品8.3 g。
①步骤2滴入Br2之前,冷却至2℃的目的是__________________________
②步骤4洗涤时,如何证明已洗涤干净: ___________________________。
③本次实验中产品的产率为______________。
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为了证明NH3·H2O是弱电解质,甲、乙、丙三人分别选用下列试剂进行实验。0.010 mol·L-1氨水、0.1 mol·L-1NH4Cl溶液、NH4Cl晶体、酚酞溶液、pH试纸、蒸馏水。
①甲用pH试纸测出0.010 mol·L-1氨水的pH为10,则认定NH3·H2O是弱电解质,你认为这一方法________(填“正确”或“不正确”),并说明理由:_______________________。
②乙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,用pH试纸测其pH=a,然后用蒸馏水稀释至1 000 mL,再用pH试纸测其pH=b,若要确认NH3·H2O是弱电解质,则a、b值应满足的关系是________。
③丙取出10 mL 0.010 mol·L-1氨水,滴入2滴酚酞溶液,显粉红色,再加入少量NH4Cl晶体,颜色变______(填“深”或“浅”)。你认为证明氨水是弱碱的原因是_____________。
④请你根据所提供的试剂,再提出一个合理简便的方案证明NH3·H2O是弱电解质:_________。
(2)25 ℃时,将a mol·L-1氨水与0.01 mol·L-1盐酸等体积混合,反应平衡时溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显________(填“酸”“碱”或“中”)性。用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb=________。
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结合所学内容,回答下列问题:
Ⅰ.某同学进行影响草酸与酸性高锰酸钾溶液反应速率因素的研究。室温下,两支试管分别编号①和②,实验数据如下:
实验序号 | ① | ② | ③ |
加入试剂 | 4 mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液 2 mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 | 4 mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液 2 mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 一粒黄豆粒大的MnSO4固体 | 4 mL 0.01mol/L酸性 KMnO4溶液 2 mL 0.1mol/L H2C2O4溶液 一粒黄豆粒大的Na2SO4固体 |
褪色时间/s | 116 | 6 |
试管①中KMnO4溶液褪色的速率开始十分缓慢,一段时间后突然加快。
请回答:
(1)草酸与酸性高锰酸钾的反应的离子方程式为:__________________________________
(2)实验①②结论是___________________________________________________________。
(3)实验②选用MnSO4固体而不是MnCl2固体的原因是____________________________。
(4)该同学为使实验更加严密,在试管③中做了如下实验,请预测褪色时间约为________。
Ⅱ.滴定法是一种重要的定量分析方法,应用范围很广。某地市场上销售的一种食用精制盐包装袋上有如下部分说明:
产品等级 | 一级 |
配料 | 食盐、碘酸钾(KIO3)、抗结剂 |
碘含量(以I计) | 20~50 mg·kg-1 |
已知:IO3-+5I-+6H+ = 3I2+3H2O,I2+2S2O32- = 2I-+S4O62-某学生拟测定食用精制盐的碘含量,其步骤为
a.准确称取W g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全
c.加入指示剂,逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3 mol·L-1的Na2S2O3溶液10.0 mL,恰好反应完全
(5)c中加入的指示剂可选用_________,恰好完全反应时的现象是_______________。
(6))若操作b在空气中振荡时间过长,则最终测定的测定食用精制盐中的的碘含量会__________(填“偏高”、“偏低”或“没有影响”)。
(7)根据以上实验和包装说明,算得所测食用精制盐的碘含量是(以含W的代数式表示)_____mg·kg-1(计算结果保留整数即可)。
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环境监测测定水中溶解氧的方法是:
①量取a mL水样,迅速加入固定剂MnSO4溶液和碱性KI溶液(含KOH),立即塞好瓶塞,反复振荡,使之充分反应,其反应式为:2Mn2++O2+4OH-===2MnO(OH)2(该反应极快)。
②测定:开塞后迅速加入1~2 mL浓硫酸(酸化,提供H+),使之生成I2,再用b mol/L的Na2S2O3溶液滴定(以淀粉为指示剂),消耗V mL。有关反应式为:MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O、I2+2S2O32-===2I-+S4O62-。
试回答:
(1)滴定操作时,左手控制滴定管,右手_________________,眼睛要注视__________________________。
(2)滴定(I2和S2O32-反应)以淀粉为指示剂,终点时溶液颜色变化为_________________。
(3)水中溶解氧的计算式是_______________(以g/L为单位)。
(4)测定时,滴定管经蒸馏水洗涤后即加滴定剂Na2S2O3溶液,导致测定结果________(填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同)。
(5)记录测定结果时,滴定前仰视刻度线,滴定到达终点时又俯视刻度线,将导致滴定结果________。
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实验室欲测定某NaOH溶液的物质的量浓度,用0.1000 mol·L-1HCl标准溶液进行中和滴定(用甲基橙作指示剂)。请回答下列问题:
(1)滴定时,盛装待测NaOH溶液的仪器名称为_____________,盛装标准盐酸的仪器名称为___________________;滴定至终点的现象为____________________。
(2)甲同学在实验过程中,记录滴定前滴定管内液面读数0.50 mL,滴定后液面如图所示,则此时消耗标准溶液的体积为_____________。
(3)乙同学做了三组平行实验,数据记录如下:
实验序号 | 待测NaOH溶液的体积/mL | 0.1000 mol·L-1HCl溶液的体积/mL | |
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | ||
1 | 25.00 | 0.00 | 26.29 |
2 | 25.00 | 1.56 | 31.30 |
3 | 25.00 | 1.00 | 27.31 |
读取上述合理数据,计算出待测NaOH溶液的物质的量浓度为_____________________。
(4)下列操作会使测定结果偏高的是____________(填字母)。
A.锥形瓶用蒸馏水洗净后再用待测液润洗
B.酸式滴定管用蒸馏水洗净后再用标准液润洗
C.滴定前酸式滴定管尖端气泡未排除,滴定后气泡消失
D.滴定前酸式滴定管读数正确,滴定后俯视滴定管读数
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某化学实验小组从商店买回的浓硫酸试剂标签的部分内容破损。由于试剂瓶口密封签已破损,他们怀疑该硫酸的质量分数与标签不符,决定开展研究。部分破损标签内容为硫酸:化学纯(CP) 品名:硫酸, 化学式:H2SO4相对分子质量:98,质量分数:98% 密度:1.84g/cm3。甲同学认为,可以用一种精密仪器测量该溶液的c(H+),若c(H+)=36.8 mol·L-1,则该溶液的质量分数为98%。乙同学认为,即使有精密的仪器,甲同学的方案也不行,建议用重量分析法来测定。具体设想:取一定体积的该硫酸与足量氯化钡溶液反应,过滤、洗涤、干燥沉淀,称量沉淀的质量。丙同学则建议用中和滴定法进行测定,设想如下:①准确量取一定体积的硫酸,用适量的水稀释;②往稀释后的溶液中滴入几滴指示剂;③用碱式滴定管量取标准浓度的氢氧化钠溶液滴定,直到出现滴定终点为止;④记录消耗的氢氧化钠溶液的体积。
请回答下列问题:
(1)乙同学推测甲同学的方案不可行的理由是_____________________________________
(2)乙同学的方案的关键操作有两点:①确保SO42-完全沉淀;②洗涤沉淀,确保沉淀不含杂质。在实际中,请设计简单实验检验SO42-是否完全沉淀:____________________________
检验沉淀是否洗净的操作方法是__________________________________________________;
(3)在丙同学的方案中步骤②用到的指示剂是____________;达到滴定终点的标志是______________________________________________________________________________。
(4)丙同学的方案中,下列操作使测定结果偏小的是_____________。
①在滴定前未用NaOH标准溶液润洗滴定管,②滴定前滴定管尖嘴部分有气泡,滴定后滴定管尖嘴部分仍有气泡,③锥形瓶用蒸馏水洗净后,没有用待测液润洗,④滴定前,仰视读数,滴定后,仍仰视读数,⑤滴定前,仰视读数,滴定后,俯视读数
(5)丙同学在实验中,分别取等体积原硫酸,用NaOH溶液滴定三次,终点时,得到的NaOH溶液体积如下表所示:
实验序号 | 硫酸体积 | NaOH溶液体积 | NaOH溶液浓度 |
① | 5.00 mL | 35.65 mL | 5.00 mol·L-1 |
② | 5.00 mL | 39.65 mL | 5.00 mol·L-1 |
③ | 5.00 mL | 35.55 mL | 5.00mol·L-1 |
通过计算,该浓硫酸物质的量浓度为____________________________________________。是否与标签上表示的溶质质量分数相同___________(填“是”或“否”)
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