(15分)实验室制乙烯时,产生的气体能使Br2 的四氯化碳溶液褪色,甲、乙同学用下列实验验证。(气密性已检验,部分夹持装置略)。
实验操作和现象:
操 作 | 现 象 |
点燃酒精灯,加热至170℃ | Ⅰ:A中烧瓶内液体渐渐变黑 Ⅱ:B内气泡连续冒出,溶液逐渐褪色 |
…… | |
实验完毕,清洗烧瓶 | Ⅲ:A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物,有刺激性气味逸出 |
(1)烧瓶内产生乙烯的化学方程式是 。
(2)溶液“渐渐变黑”,说明浓硫酸具有 性。
(3)分析使B中溶液褪色的物质,甲认为是C2H4,乙认为不能排除SO2的作用。
①根据甲的观点,使B中溶液褪色反应的化学方程式是 。
②乙根据现象Ⅲ认为产生了SO2,在B中与SO2 反应使溶液褪色的物质是 。
③为证实各自观点,甲、乙重新实验,设计与现象如下:
设 计 | 现 象 | |
甲 | 在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶 | Br2的CCl4溶液褪色 |
乙 | 与A连接的装置如下: | D中溶液由红棕色变为浅红棕色时,E中溶液褪色 |
a.根据甲的设计,洗气瓶中盛放的试剂是 。
b.根据乙的设计,C中盛放的试剂是 。
c.能说明确实是SO2使E中溶液褪色的实验是 。
d.乙为进一步验证其观点,取少量D中溶液,加入几滴BaCl2溶液,振荡,产生大量白色沉淀,浅红棕色消失,发生反应的离子方程式是 。
(4)上述实验得到的结论是 。
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工业上可以用汞阴极法电解NaCl溶液得到烧碱与氯气、氢气,装置见下图:
利用烧碱与氯气还可生产一种高效的多功能的水处理剂高铁酸钾。主要的生产流程如下:
(1)写出汞阴极法的阴极电极反应式_____________;解汞室内的反应化学方程式____________。
(2)反应原理如下:
反应①:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
氧化过程化学方程式:______________________;
若加入过量NaClO,氧化过程中会生成Fe(OH)3,写出该反应的离子方程式__________________;
转化过程:Na2FeO4+2KOH=K2FeO4+2NaOH,该过程在某低温下进行的,说明些温度下Ksp(K2FeO4)_____Ksp(Na2FeO4)(填“>”、“<”、“=”)。
(3)实验室在过滤时用到的玻璃仪器有______________________;
(4)既能起到杀菌作用又能起到净水作用,原因是其在水溶液中易水解产生氧气,请写出其水解化学方程式_____________________;
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CoCl2•6H2O是一种饲料营养强化剂.以含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取CoCl2•6H2O的一种新工艺流程如图:
已知:
①钴与盐酸反应的化学方程式为:Co+2HCl=CoCl2+H2↑
②CoCl2•6H2O熔点86℃,易溶于水、乙醚等;常温下稳定无毒,加热至110~120℃时,失去结晶水变成有毒的无水氯化钴.
③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表:
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3
开始沉淀 2.3 7.5 7.6 3.4
完全沉淀 4.1 9.7 9.2 5.2
请回答下列问题:
(1)在上述新工艺中,用“盐酸”代替原工艺中“盐酸与硝酸的混酸”直接溶解含钴废料,其主要优点为 (写一点).
(2)加入碳酸钠调节pH至a,a的范围是 ;pH调至 ,a后过滤,再用试剂X将滤液的pH调节至2﹣3,则所用的试剂X为 .
(3)操作Ⅰ包含3个基本实验操作,它们是 、 和过滤.
(4)制得的CoCl2•6H2O需减压烘干的原因是 .
(5)为测定产品中CoCl2•6H2O含量,某同学将一定量的样品溶于水,再向其中加入足量的AgNO3溶液,过滤,并将沉淀烘干后称量其质量.通过计算发现产品中CoCl2•6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 .
(6)在实验室中,为了从上述产品中获得纯净的CoCl2•6H2O,常将制得的产品溶解于乙醚中,然后 、 (填实验操作)获得纯净的CoCl2•6H2O
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硫代硫酸钠(Na2S2O3•5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”,可用于照相业作定型剂,也可用于纸浆漂白作脱氧剂,它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解,工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备,某实验模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图:
实验具体操作步骤为:
①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液漏斗的滴速,使反应产生的SO2气体均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸
②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的PH接近7时,停止通入SO2气体
③趁热过滤,将滤液加热浓缩,冷却析出Na2S2O3•5H2O
④在经过滤、洗涤、干燥.得到所需产品
(1)写出仪器A的名称 ,步骤④中洗涤时,为了减少产物的损失的试剂可以是
(2)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中不能让溶液PH<7,请用离子方程式解释原因
(3)最后得到的产品可能含有反应Na2SO4杂质,请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4(已知BaS2O3不溶于水),简要说明实验操作.现象和结论
(4)测定产品纯度
①准确称取1.00g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂用0.1000mol•L﹣1碘的标准溶液滴定,反应原理为2S2O32﹣+I2=S4O32﹣+2I﹣,滴定起始和终点的滴定管液面位置如图则消耗碘的标准溶液体积为 mL,产品的纯度为 %
②若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数的测量结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(5)Na2S2O3常用于脱氧剂,在溶液易被Cl2氧化SO42﹣,该反应的离子方程式为 .
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(15分)医疗上绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某化学兴趣小组对绿矾进行了如下的探究:
Ⅰ.【制备产品】
该小组由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质),用如图所示装置制备FeSO4•7H2O晶体,步骤如下:
(1)预处理:先将废铁屑加入到饱和Na2CO3溶液中洗涤,目的是___________,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
(2)将洗涤后的废铁屑加入到圆底烧瓶中,并持续通入N2,N2的作用是_____________。
(3)再加入足量稀硫酸,控制温度50℃~80℃之间,充分反应后,圆底烧瓶中剩余的固体为_____________。
(4)获取产品:先向步骤(3)中反应后的混合物中加入少许蒸馏水,趁热过滤,_________________。滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干,密闭保存。
Ⅱ.【测定FeSO4•7H2O含量】
(1)称取上述样品10.0g,溶于适量的稀硫酸中,配成100mL溶液,需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、量筒外,还需要的仪器有(填仪器名称)___________________、_________________。
(2)准确量取25mL该液体于锥形瓶中,用0.1000mol/L KMnO4标准溶液滴定,则滴定终点的判断方法是_______________。
(3)用同样的方法滴定3次,平均消耗10.00mL标准液,该样品中FeSO4•7H2O的质量分数为_____________。(已知Mr(FeSO4•7H2O)=278)。
(4)若测量结果偏小,则可能是在定容时__________________(填“俯视”或“仰视”)读数。
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单质铜及其化合物一般都具有特殊的颜色,如
Cu | Cu2O | CuO | Cu(OH)2 | CuSO4·5H2O |
红色(或紫红色) | 红色(或砖红色) | 黑色 | 蓝色 | 蓝色 |
某学校学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得红色固体中是否含有Cu2O,进行了认真的研究。
Ⅰ.查阅资料得出下列信息:
①Cu2O属于碱性氧化物;
②高温灼烧CuO生成Cu2O;
③Cu2O在酸性条件下能发生反应:Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
Ⅱ.设计实验方案:
方案1:取该红色固体溶于足量的稀硝酸中,观察溶液颜色变化。
方案2:取该红色固体溶于足量的稀硫酸中,观察溶液是否呈蓝色。
方案3:称得干燥坩埚的质量为a g,取红色固体置于坩埚中称得总质量为b g,在空气中高温灼烧至质量恒定,称得最后总质量为c g。
(1)写出Cu2O与稀硝酸反应的化学方程式:_______________________。
(2)请你评价方案1和方案2的合理性,并简述理由:
方案1:_______________________。
方案2:_______________________。
(3)方案3中,若确认红色固体中含有Cu2O,则a、b、c的关系为________,在该实验方案中最少应进行________次称量。
Ⅲ.学习小组乙设计了新的探究方案,拟根据干燥管中无水硫酸铜是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O,装置如图所示。
(4)该探究方案中检验气体发生装置气密性的方法为________(说明操作方法、现象和结论)。
(5)为确保探究的科学、合理和安全,你认为实验中还应采取的措施有____(填序号)。
A.在氢气发生装置与硬质玻璃管之间增加一个干燥装置
B.加热前先排尽装置中的空气
C.在盛有无水硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
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某校兴趣小组对SO2与新制Cu(OH)2悬浊液的反应进行探究,实验如下:
装置 | 序号 | 试管中的药品 | 现象 |
持续通入 | 实验Ⅰ | 1.5 mL 1 mol·L-1 CuSO4溶液和3.5 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液混合 | 开始时有砖红色沉淀出现,一段时间后,砖红色沉淀消失,静置,试管底部有少量紫红色固体,溶液呈绿色 |
实验Ⅱ | 1.5 mL 1 mol·L-1 CuCl2溶液和3.5 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液混合 | 开始时有黄色沉淀出现,一段时间后,黄色沉淀消失,静置,生成大量白色沉淀,溶液呈绿色 |
(1)制取新制Cu(OH)2悬浊液的离子方程式为 。
(2)甲同学重新用实验II的方法制备新制Cu(OH)2悬浊液,过滤,用蒸馏水洗涤干净。向洗净后的Cu(OH)2中加入5 mL蒸馏水,再持续通入SO2气体,现象与实验I相同,此步实验证明: 。检验Cu(OH)2洗涤干净的方法是 。
(3)同学们对白色沉淀的成分继续进行探究。查阅资料如下:CuCl为白色固体,难溶于水,能溶于浓盐酸。它与氨水反应生成Cu(NH3)2+,在空气中会立即被氧化成含有蓝色Cu(NH3)42+溶液。
①甲同学向洗涤得到的白色沉淀中加入氨水,得到蓝色溶液,此过程中反应的离子方程式为:CuCl + 2NH3·H2O = Cu(NH3)2+ + Cl- + 2H2O 、 ____________ 。
②乙同学用另一种方法证明了该白色沉淀为CuCl,实验方案如下:
填写下表空格:
试剂1 | 试剂2 | 蒸馏水 | |
现象1 | 现象2 |
③写出实验II中由Cu(OH)2生成白色沉淀的离子方程式: 。
(4)丙同学通过实验证明实验Ⅰ中观察到的砖红色沉淀是Cu2O。完成合理的实验方案:取少量Cu2O固体于试管中, _______________ ,则说明砖红色沉淀是Cu2O。
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A.⑴CH3+.CH3-.CH3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是________。
A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B.它们互为等电子体,碳原子均采取sp2杂化
C.CH3-与NH3.H3O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形
D.CH3+中的碳原子采取sp2杂化,所有原子均共面
E.两个CH3-或一个CH3+和CH3-结合均可得到CH3CH3
(2)锌是一种重要的金属,锌及其化合物有着广泛的应用。
①指出锌在周期表中的位置:________周期,________族,________区。
②葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。写出Zn2+基态电子排布式________;葡萄糖分子中碳原子杂化方式有________。
③Zn2+能与NH3形成配离子[Zn(NH3)4]2+。配位体NH3分子属于________(填“极性分子”或“非极性分子”);在[Zn(NH3)4]2+中,Zn2+位于正四面体中心,N位于正四面体的顶点,试在左下图中表示[Zn(NH3)4]2+中Zn2+与N之间的化学键。
④右上图表示锌与某非金属元素X形成的化合物晶胞,其中Zn和X通过共价键结合,该化合物的化学式为________;该化合物的晶体熔点比干冰高得多,原因是________。
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2006年世界锂离子电池总产量超过25亿只,锂电池消耗量巨大,对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义,其中需要重点回收的是正极材料,其主要成分为钴酸锂(LiCoO2).导电乙炔黑(一种炭黑).铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下:
(1)上述工艺回收到的产物有________。
(2)废旧电池可能由于放电不完全而残留有原子态的锂,为了安全对拆解环境的要求是_______________。
(3)碱浸时主要反应的离子方程式为_____________________。
(4)酸浸时反应的化学方程式为___________。如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的,但不利之处是_______________。
(5)生成Li2CO3的化学反应方程式为____________。已知Li2CO3在水中的溶解度随着温度升高而减小,最后一步过滤时应____________。
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将Fe和Cu的混合粉末加入到100 mL 4 mol/L稀硝酸中充分反应后:
(1)若反应后有Cu剩余,则此溶液中一定有的阳离子是__________,可能有的阳离子是________.(不考虑水电离出的H+,下同)
(2)若反应后的溶液中有Fe3+,则溶液中一定含有的阳离子是________,可能含有的阳离子是________.
(3)如果反应后的溶液中无金属剩余,则加入金属粉末的最大质量应小于________.
(4)如果加入的Fe和Cu的质量比为7∶8,则使HNO3完全反应的金属粉末的最小质量为________.
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