兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,它们使用的药品和装置如图所示:
(1)SO2气体和Fe3+反应的氧化产物、还原产物分别是________、________
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。
A.Na2SO3溶液与HNO3 B.Na2SO3固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与浓H2SO4共热
(3)装置C的作用是__________________________________________________。
(4)装置B中反应的离子方程式_________________________________________________。
(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液中加入NaOH溶液,产生白色沉淀,并迅速转为灰绿,最后呈红褐色。
方案③:往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是方案_____,原因是__________________________________________________
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如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。
(1)制备氯气选用的试剂为漂粉精固体和浓盐酸,则相关反应的化学方程式为________________。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是__________________________________;
同时装置B也是安全瓶,监测实验进行时装置C是否发生堵塞,请写出发生堵塞时装置B中的现象: __________________________________________。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入________(填字母)。
a | b | c | d | |
Ⅰ | 干燥的 有色布条 | 干燥的 有色布条 | 湿润的 有色布条 | 湿润的 有色布条 |
Ⅱ | 碱石灰 | 硅胶 | 浓硫酸 | 无水氯化钙 |
Ⅲ | 湿润的 有色布条 | 湿润的 有色布条 | 干燥的 有色布条 | 干燥的 有色布条 |
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D装置中缓缓通入一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为______色,说明氯的非金属性强于溴。
(5)打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡后静置。观察到的现象是________。
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某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
请回答:
(1) 仪器1的名称________。装置5的作用________。
(2) 实验开始时,关闭K2,打开K1,反应一段时间后,再打开K2,关闭K1,发现3中溶液不能进入4中。请为装置作一处改进,使溶液能进入4中________。
(3) 装置改进后,将3中反应后溶液压入4中,在4中析出了灰绿色沉淀。从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因________。
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过氧乙酸()是一种高效消毒剂,常用于环境消毒杀菌,可以迅速杀死多种微生物。它可由冰醋酸和过氧化氢在浓硫酸催化作用下制得,实验装置和步骤如下:
①在三颈烧瓶中加入一定量冰醋酸与浓H2SO4的混合液体,再缓缓加入适量30%的双氧水。
②不断搅拌并控制B中混合液的温度为20~30℃至反应结束。
③接入冷凝管和抽气泵,在锥形瓶中收集得到产品。
请回答下列问题:
(1)仪器B的名称是__;仪器C中冷水流入口是__(填a或b);
(2)为更好地控制反应温度,应采用方法是__;
(3)生成过氧乙酸的化学方程式为__;
(4)不同反应物比例,实验测得生成过氧乙酸含量(%)随时间的变化数据(见下表),由表中数据可知,反应物最佳比例(CH3COOH/H2O2)是__,反应所需时间约__(选填1、3、5、7)小时;
反应物比例CH3COOH/H2O2 | 反应时间(小时) | ||||
0.5 | 1 | 3 | 5 | 7 | |
2∶1 | 7.38 | 8.46 | 9.42 | 11.26 | 13.48 |
1∶1 | 10.56 | 12.92 | 13.54 | 20.72 | 20.70 |
1∶2 | 6.14 | 7.10 | 7.96 | 10.38 | 12.36 |
(5)请设计实验比较Fe3+、Cu2+对过氧乙酸的催化效率;可供选择的试剂和主要器材有:a.过氧乙酸溶液、b.1mol/L的FeCl3溶液、c.0.5mol/L的Fe2(SO4)3溶液、d.0.5mol/L的CuCl2溶液、e.1mol/L的CuSO4溶液、f.计时器、g.测量气体体积的针筒、i.带导气管的试管。
你选择的试剂及器材是a、__、f、g、i(选填序号),实验方案是__。
(6)碘量法取2.00mL过氧乙酸试样稀释成100mL,从中取出5.00mL,滴加酸性KMnO4溶液至恰好粉红色以除去残余H2O2,再加入10mL10%KI溶液和几滴淀粉溶液,摇匀,反应完全后再用0.1000mol/L的Na2S2O3标准液滴定至终点(反应方程式为2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),共消耗14.30mLNa2S2O3标准液。该样品中过氧乙酸的物质的量浓度是__mol/L。(结果保留小数点后两位)
提示:CH3COOOH+2I-+2H+=I2+CH3COOH+H2O)
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一氯甲烷(CH3Cl)是一种重要的化工原料,常温下它是无色有毒气体,微溶于水,易溶于乙醇、CCl4等。
(1)甲组同学在实验室用下图所示装置模拟催化法制备和收集一氯甲烷。
①仪器a的名称为___________。
②无水ZnCl2为催化剂,a瓶中发生反应的化学方程式为_____________。
③装置B的主要作用是_____________。
(2)乙组同学选用甲组A、B装置和下图所示的部分装置检验CH3Cl中的氯元素。
①乙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为A→B→_____→_____→_____。
②通入一段时间的CH3Cl气体,打开装置D中分液漏斗的活塞先后加入两种试剂,观察实验现象。分液漏斗中先后加入的试剂是_______________。
③能证明CH3Cl中含有氯元素的实验现象是____________。
(3)查阅资料可知:AgNO3的乙醇溶液可以检验CH3Cl中的卤素原子。相关数据如下表:
将CH3Cl和CH3Br的混合气体通入AgNO3的乙醇溶液中,先出现淡黄色沉淀。请依据表中数据解释原因__________________。
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如图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持装置已略)。
(1)制备氯气选用的试剂为漂粉精固体和浓盐酸,则相关反应的化学方程式为________________。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是__________________________________;
同时装置B也是安全瓶,监测实验进行时装置C是否发生堵塞,请写出发生堵塞时装置B中的现象: __________________________________________。
(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此装置C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处依次放入________(填字母)。
a | b | c | d | |
Ⅰ | 干燥的 有色布条 | 干燥的 有色布条 | 湿润的 有色布条 | 湿润的 有色布条 |
Ⅱ | 碱石灰 | 硅胶 | 浓硫酸 | 无水氯化钙 |
Ⅲ | 湿润的 有色布条 | 湿润的 有色布条 | 干燥的 有色布条 | 干燥的 有色布条 |
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。当向D装置中缓缓通入一定量氯气时,可以看到无色溶液逐渐变为______色,说明氯的非金属性强于溴。
(5)打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡后静置。观察到的现象是________。
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二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,易溶于水,在混合气体中的体积分数大于10%就可能发生爆炸,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。回答下列问题:
(1)ClO2可将废水中的CN-氧化成CO2和N2,该反应的离子方程式是_______。
(2)根据文献资料,用NaClO3和双氧水在酸性条件下可制得ClO2。某小组按照文献中制备ClO2的方法设计了如图所示的实验装置用于制备ClO2。
①通入氮气的主要作用有2个,一是可以起到搅拌作用,二是________。
②装置B的作用是__________________。
③装置A用于生成ClO2气体,该反应的化学方程式是_____。
(3)测定装置C中ClO2溶液的浓度:取10.00 mL C中溶液于锥形瓶中,加入足量的KI溶液和H2SO4酸化,然后加入____________作指示剂,用0.1000 mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定锥形瓶中的溶液(I2 + 2S2O32-=2I-+ S4O62-),消耗标准溶液的体积为20.00 mL。滴定终点的现象是________,C中ClO2溶液的浓度是__________mol·L-1。
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(I)如图是用于简单有机化合物的制备、分离、性质比较等的常见简易装置。请根据该装置回答下列问题:
(1)若用乙醇与乙酸反应制取乙酸乙酯,则烧瓶A中加入的试剂在混合时的操作方法是___________,反应的化学方程式为___________,试管B中应加入___________。虚线框中的导管除用于导气外,还兼有___________作用。
(2)若用该装置分离乙酸和1-丙醇,则在烧瓶A中除加入1-丙醇与乙酸外,还应先加入适量的试剂___________,加热到一定温度,试管B中收集到的是(填写化学式)___________。冷却后,再向烧瓶中加入试剂___________再加热到一定温度,试管B中收集到的是___________(填写化学式)。
(3)若用该装置(不用加热)证明酸性:醋酸>碳酸>苯酚,则在烧瓶A中加入___________,试管B中应加入___________。
(II)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛,发生:CH3CH2CH2CH2OH→CH3CH2CH2CHO。
反应物和产物的相关数据列表:
沸点/℃ | 密度/(g·cm-3) | 水中溶解性 | |
正丁醇 | 11.72 | 0.8109 | 微溶 |
正丁醛 | 75.7 | 0.8017 | 微溶 |
实验步骤如下:
将6.0gNa2Cr2O7放入100mL烧杯中,加30mL水溶解,再缓慢加入5mL浓硫酸,将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0g正丁醇和几粒沸石,加热.当有蒸汽出现时,开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为90-95℃,在E中收集90℃以下的馏分。将馏出物倒入分液漏斗中,分去水层,有机层干燥后蒸馏,收集75-77℃馏分,产量2.0g。
回答下列问题:
(1)实验中,能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中,说明理由:__________。
(2)加入沸石的作用是__________;若加热后发现未加沸石,应采取的正确方法是__________。
(3)上述装置图中,B仪器的名称是__________,D仪器的名称是__________。
(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是(填字母)__________。
A.润湿 B.干燥 C.检漏 D.标定
(5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分液时,水在__________层(填“上”,或“下”)。
(6)反应温度应保持在90~95℃,其原因是__________。
(7)本实验中,正丁醛的产率为__________%。.
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乙酸异戊酯是组成蜜蜂信息素的成分之一,具有香蕉的香味,实验室制备乙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下:
++H2O
相对分子质量 | 密度/(g·cm-3) | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
异戊醇 | 88 | 0.812 3 | 131 | 微溶 |
乙酸 | 60 | 1.049 2 | 118 | 溶 |
乙酸异戊酯 | 130 | 0.867 0 | 142 | 难溶 |
实验步骤:
在A中加入4.4 g异戊醇、6.0 g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片,开始缓慢加热A,回流50 min,反应液冷至室温后倒入分液漏斗中,分别用少量水、饱和碳酸氢钠溶液 和水 洗涤,分出的产物加入少量无水MgSO4固体,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集140~143℃馏分,得乙酸异戊酯3.9 g。回答下列问题:
(1)仪器B的名称是________,它的作用是____________________。
(2)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目是___________________________
第二次水洗的主要目的是_______________________________________。
(3)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后____(填标号)。
a.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸异戊酯从分液漏斗的下口放出
c.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异戊酯从上口倒出
(4)本实验中加入过量乙酸的目的是______________________________。
(5)实验中加入少量无水MgSO4的目的是___________________________。
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是____(填标号)。
(7)本实验的产率是____(填标号)。
a.30% b.40% c. 60% d.90%
(8)在进行蒸馏操作时,若从130℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏____(填“高”或“低”),其原因是____________________________________。
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如图是石蜡油在炽热碎瓷片的作用下产生C2H4并检验C2H4性质的实验,完成下列各问题
(1)B中溶液褪色,是因为乙烯被_______________;
(2)C中发生反应的化学方程式________________;
(3)在D处点燃时必须进行的操作是________________。
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