氮化锂(Li3N)是有机合成的催化剂,Li3N遇水剧烈反应。某小组设计实验制备氮化锂并测定其纯度,装置如图所示:
实验室用NH4Cl溶液和NaNO2溶液共热制备N2。
(1)盛装NH4Cl溶液的仪器名称是___________。
(2)安全漏斗中“安全”含义是__________。实验室将锂保存在_____(填“煤油”“石蜡油”或“水”)中。
(3)写出制备N2的化学方程式__________。
(4)D装置的作用是____________。
(5)测定Li3N产品纯度:取mg Li3N产品按如图所示装置实验。
打开止水夹,向安全漏斗中加入足量水,当Li3N完全反应后,调平F和G中液面,测得NH3体积为VL(已折合成标准状况)。
①读数前调平F和G中液面的目的是使收集NH3的大气压________(填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压。
②该Li3N产品的纯度为________%(只列出含m和V的计算式,不必计算化简)。若 Li3N产品混有Li,则测得纯度_____________(选填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
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实验室要配制0.1mol·L-1CuSO4溶液480mL 和0.1mol·L-1硫酸溶液360mL,现用CuSO4.5H2O晶体和质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸配制上述溶液 实验室提供的仪器如图回答下列问题:
(1)所给仪器中配制溶液时肯定不需要的是_____________(填字母),配制上述溶液还需用到的玻璃仪器是_________(填仪器名称)
(2)在配制CuSO4溶液时:
①根据计算用托盘天平称取CuSO4•5H2O的质量为 _________g。
②若称取CuSO4•5H2O的质量时,使用了生锈的砝码,则所得溶液浓度 __________ (填“>”“<”或“=”)0.1mol•L-1。
③若定容时俯视读数,则所得溶液浓度_________(填“>”“<”或“=”)0.1mol•L-1。
(3)在配制硫酸溶液时:
①所需质量分数为98%、密度为1.84g•cm-3的浓硫酸的体积为 _____(计算结果保留一位小数)mL。
②如果实验室有10mL、15mL、50mL量简,应选用__mL量简为宜。
③若稀释浓硫酸后,未冷却至室温直接转移,则所得溶液浓度______(填“>”“<”或“=”)0.1mol•L-1。
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某实验小组先用如图所示装置制备FeSO4溶液,再与等物质的量的(NH4)2SO4反应,制备补血剂硫酸亚铁铵晶体[ (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]。已知:硫酸亚铁铵晶体在空气中不易被氧化,易溶于水,不溶于乙醇。
实验步骤如下:
①称取0.7 g铁粉,用10 mL 10%Na2CO3溶液煮沸洗净,加入烧瓶中,再加入10 mL1 mol/LH2SO4溶液反应。
②保持温度在70~80°C之间,至反应无明显气泡产生,停止加热,过滤,称量残余固体质量。
③向FeSO,溶液中加入一定质量的(NH4)2SO4固体,在70~80℃条件下溶解后,趁热倒入50 mL乙醇中,析出晶体。用95%的酸性乙醇溶液洗涤晶体两次,用滤纸吸干,即可得到硫酸亚铁铵晶体。
回答下列问题:
(1)图中盛装1 mol/L的H2SO4溶液的仪器名称是_____________,若用98%的浓硫酸来配制100 mLH2SO4溶液,需要用到的玻璃仪器有烧杯玻璃棒、量筒、________、_________。图示装置中的加热方式是_______________。
(2)由于加入的铁粉不纯,反应过程中会产生少量PH3气体,因此需使用封闭装置。用CuSO4溶液吸收PH3时会有磷酸和一种紫红色固体生成,则该反应的化学方程式为__________________。
(3)铁粉和硫酸采取步骤①中的配比关系的主要原因是_____________________。
(4)步骤②中,为避免在过滤时析出FeSO4晶体,可采取的措施是________________。
(5)步骤③将溶液趁热倒入50 mL乙醇中,该操作的目的是_____________________。
(6)已知酸性高锰酸钾溶液可与Fe2+发生氧化还原反应: +5Fe2+ +8H+=Mn2++5Fe3++4H2O。现称取3. 30 g (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O (相对分子质量为392)产品(杂质只有FeSO4·7H2O,相对分子质量为278)溶于稀硫酸中,然后用0.10 mol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定,达到终点时消耗了18. 00 mL酸性高锰酸钾溶液。
①滴定终点时的现象是_________________。
②产品中 (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的质量分数为_____________(保留4位有效数字)。
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氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如图装置制备氢化钙。
请回答下列问题:
(1)请选择必要的装置,按气流方向连接顺序为______(填仪器接口的字母编号)。
(2)根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后,装入药品;打开分液漏斗活塞;_______(请按正确的顺序填入下列步骤的标号)。
A.加热反应一段时间
B.收集气体并检验其纯度
C.关闭分液漏斗活塞
D.停止加热,充分冷却
(3)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断,上述实验确有CaH2生成。
①写出CaH2与水反应的化学方程式______;
②该同学的判断不准确,原因是________。
(4)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是________。
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丙酸异戊酯是一种有水果香味的无色液体,常用作溶剂、萃取剂和调和香料等。实验室制备丙酸异戊酯的反应、装置示意图和有关数据如下。
+ +H2O
相对分子质量 | 密度/() | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
异戊醇 | 88 | 0.81 | 131 | 微溶 |
丙酸 | 74 | 0.99 | 141 | 易溶 |
丙酸异戊酯 | 144 | 0.87 | 156 | 微溶 |
(实验步骤)在烧瓶中加入异戊醇、丙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片;分水器中加入一定体积水;加热至70℃保持恒温半小时,然后提高温度使反应处于回流状态。分水器中液面不断上升,当液面达到分水器支管口时,上层液体返回到烧瓶中。
回答下列问题:
(1)仪器甲的名称是_______。在70℃反应时温度计水银球置于_______(填“x”或“y”)处。
(2)使用分水器能提高酯的产率,原因是____________(用平衡移动原理解释)。
(3)升温回流过程中观察到____________(填标号)现象时,说明酯化反应已基本完成。
a.分水器中出现分层 b.分水器中有液体回流至烧瓶
c.分水器中水层高度不再变化 d.仪器甲中有液体滴落
(产品提纯)
(4)操作Ⅰ中,第二次水洗的主要目的是_____;操作Ⅱ中加入少量无水硫酸镁的目的是_______;操作Ⅲ的名称是_______。
(5)丙酸异戊酯的产率是_________%;若反应前分水器中加水不足,会导致产率________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
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某兴趣小组探究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.硫化氢在纯氧中燃烧
(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,并迅速转为灰绿色,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。
上述方案不合理的方案是___________,原因是___________。
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溴化亚铜是一种白色粉末,不溶于冷水,在热水中或见光都会分解,在空气中会慢慢被氧化。实验室制备的步骤如下:
(1)反应Ⅰ在如图所示实验装置的三颈烧瓶中进行,实验所用蒸馏水需经煮沸,目的是除去水中的_________(写化学式)。
(2)反应Ⅰ中:三颈烧瓶中反应生成的离子方程式为________;烧杯中发生反应的化学方程式为________。
(3)过滤步骤中,需要在避光的条件下进行,原因是________。
(4)洗涤步骤中,依次用溶有少量的水、溶有少量的乙醇、纯乙醚洗涤。洗涤剂需“溶有”的原因是________。
(5)欲利用上述装置烧杯中的吸收液制取较纯净的无水晶体。
(水溶液中、、随的分布,的溶解度曲线如题图所示)。
请补充完整实验方案[须用到(贮存在钢瓶中)、计]:
①________;
②加入少量维生素C溶液(抗氧剂),加热浓缩溶液至有大量晶体析出;
③________;
④用无水乙醇洗涤2-3次;
⑤放真空干燥箱中干燥。
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钴的某些化合物与铁的化合物性质相似,某研究性学习小组为探究钴的化合物的性质,进行了以下实验:
Ⅰ.探究草酸钴的热分解产物
(1)为探究草酸钴的热分解产物,按气体流动方向,各装置的连接顺序为:A→E→________________。
(2)能证明分解产物中有CO的实验现象是_____________________________________________________。
(3)取5.49gCoC2O4·2H2O于硬质玻璃管中加热至恒重,冷却、称量,剩余固体的质量为2.25g,球形干燥管增重1.32g。则球形干燥管吸收的气体的结构式为:__________________;A中发生反应的化学方程式为:_____________________________________________________。
Ⅱ.探究Co(OH)2的还原性及Co(OH)3的氧化性
取A装置所得固体溶解于稀H2SO4中得到粉红色溶液,备用。
已知试剂颜色:CoSO4溶液(粉红色),Co(OH)2(粉红色),Co(OH)3(棕褐色)。
实验记录如表:
实验操作及现象 | 实验分析 | |
实验1 | 取少许粉红色溶液于试管中,滴加0.1mol·L-1NaOH溶液,生成粉红色沉淀,并将该沉淀分成两份 | |
实验2 | 取一份实验1中所得的粉红色沉淀,加入3%的H2O2溶液,粉红色沉淀立即变为棕褐色 | 反应的化学方程式为___________________________ |
实验3 | 向实验2得到的棕褐色沉淀中滴加浓盐酸,固体逐渐溶解,并有黄绿色气体产生 | 反应的离子方程式为____________________________ |
实验4 | 取另一份实验1中所得的粉红色沉淀,滴加浓盐酸,粉红色沉淀溶解,未见气体生成 | 酸性条件下,Cl2、Co(OH)2、Co(OH)3的氧化能力由大到小的顺序是______________________________ |
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乙酸异丙酯有水果香味,天然存在于菠萝、梨、苹果等水果中,是中国GB2760-86规定为允许使用的食用香料。实验室用乙酸和异丙醇()反应制备乙酸异丙酯。装置示意图和有关数据如下:
相对分子质量 | 密度/(g·cm-3) | 沸点/℃ | 水中溶解性 | |
异丙醇 | 60 | 0.7855 | 81.2 | 易溶 |
乙酸 | 60 | 1.0492 | 117.9 | 易溶 |
乙酸异丙酯 | 102 | 0.8879 | 90.6 | 难溶 |
实验步骤:
在A中加入3.0g异丙醇、6.0g乙酸、数滴浓硫酸和2~3片碎瓷片。开始缓慢加热A,回流50min。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;分出的产物用少量无水MgSO4固体干燥,静置片刻,过滤除去MgSO4固体,进行蒸馏纯化,收集90~95℃馏分,得乙酸异丙酯3.8g。
回答下列问题:
(1)写出实验室由乙酸和异丙醇反应制备乙酸异丙酯的化学方程式___________。
(2)仪器 B 的名称是 _____________。
(3)在洗涤操作中,第一次水洗的主要目的是___________。
(4)在洗涤、分液操作中,应充分振荡,然后静置,待分层后__________(填字母序号)。
a.直接将乙酸异丙酯从分液漏斗的上口倒出
b.直接将乙酸异丙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,再将乙酸异丙酯从下口放出
d.先将水层从分液漏斗的下口放出,再将乙酸异丙酯从上口倒出
(5)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是___________(填字母序号)。
(6)本实验中乙酸异丙酯的产率为_________(计算结果保留三位有效数字)。
(7)在进行蒸馏操作时,若从 80℃便开始收集馏分,会使实验的产率偏高,其原因是_________。
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在“苯甲酸的重结晶”实验中有如下操作:
A.将滤液静置,使其缓慢冷却结晶;
B.将1g粗苯甲酸加到100mL的烧杯中,再加入50mL蒸馏水;
C.全部溶解后再加入少量蒸馏水;
D.在石棉网上加热,并用玻璃棒不断搅拌;
E.用短颈玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一100mL的烧杯中;
F.过滤得苯甲酸晶体。
回答下列问题:
(1)上述实验步骤的操作顺序为________。
(2)操作C的目的是________。
(3)操作E中要用到玻璃棒,其作用是______。
(4)操作A的温度_____(填“是”或“不是”)越低越好,理由是______。
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