某研究小组利用下图所示实验装置(部分加持装置已略去)制备无水CuCl2,并对实验过程中污染性气体进行处理。已知CuCl2易潮解。请回答以下问题:
(1)用上图五个装置制取CuCl2,其连接顺序为______________(按气流方向,用小写字母表示)。
(2)装置I中发生反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)装置III干燥管中氯化钙的作用是______________________________。
(4)实验开始时,先点燃装置________(填“I”或“II”)处的酒精灯。
(5)本实验中,用如图装置VI代替装置V是否可行______________(填 写“可行”或“不可行”)
(6)实验结束后,先关闭装置I处分液漏斗活塞, 再关闭装置IV的g处(用止水夹夹住),此时装置IV中长颈漏斗的作用是_________。
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氮化锶(Sr3N2)在工业上有广泛的应用,某学习兴趣小组拟设计以下两套实验方案制备氮化锶。已知: 锶与氮气在加热条件下反应产生氮化锶,氮化锶遇水剧烈反应产生氢氧化锶和氨气。方案Ⅰ:根据下列装置制备氮化锶。
回答下列问题:
(1)Sr在元素周期表中的位置是____________________
(2)写出A装置中饱和氯化铵溶液和NaNO2溶液反应的化学方程式__________________________
(3)按气流方向,写出装置的连接顺序为___________(装置可重复使用,填字母表示)。
(4)实验时先点燃_____处酒精灯(填“A”或“B”),一段时间后,点燃另一只酒精灯。
方案Ⅱ:某氮气样品可能含有少量的CO、CO2、O2等气体杂质,某同学设计如下装置制备氮化锶(各装置盛装足量试剂)。已知:醋酸二氨合亚铜CH3COO[Cu(NH3)2]溶液能定量吸收CO,但易被O2氧化,失去吸收CO能力;连苯三酚碱性溶液能定量吸收O2。
(5)试管Ⅲ盛装的试剂是_____________________(写试剂的名称)。
(6)测定产品纯度:取Xg产品,向其中加入适量的水。将产生的气体全部通入到浓硫酸中,浓硫酸增重mg,则产品纯度为______(用代数式表示)。
(7)有同学认为上述方法使测得产品纯度偏高,其原因是___________。
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某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种,某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。查阅资料:Cu2O在酸性溶液中会发生反应:Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O。
实验探究一 学生甲利用如图所示装置进行实验,称量反应前后装置C中样品的质量,以确定样品的组成。回答下列问题:
(1)仪器组装完成后,夹好止水夹,_________________,则说明装置A的气密性良好。
(2)从下列实验步骤中,选择正确的操作顺序:__________________(填序号)。
①打开止水夹 ②熄灭C处的酒精喷灯 ③C处冷却至室温后,关闭止水夹 ④点燃C处的酒精喷灯 ⑤收集氢气并验纯
实验探究二
(3)学生乙取少量样品于烧杯中,加入过量稀硫酸,并作出如下假设和判断,结论正确的是________(填选项字母)。
A.若固体全部溶解,说明样品中一定含有Fe2O3,一定不含有Cu2O
B.若固体部分溶解,说明样品中一定含有Cu2O,一定不含有Fe2O3
C.若固体全部溶解,再滴加KSCN溶液,溶液不变红色,说明样品一定含有Fe2O3和Cu2O
另取少量样品于试管中,加入适量的浓硝酸,产生红棕色气体证明样品中一定含有________,写出产生上述气体的化学方程式:______________________。
实验探究三
(4)学生丙取一定量样品于烧杯中,加入足量的稀硫酸,反应后经过滤得到固体3.2 g,测得滤液中Fe2+有1.0 mol,则样品中n(Cu2O)=___ mol。
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某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
(1)提出假设 ①该反应的气体产物是CO2。 ②该反应的气体产物是CO。③该反应的气体产物是______________。
(2)设计方案 如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
(3)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气。请写出该反应的离子方程式:_________________________________。
(4)实验步骤
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混均匀,放入48.48g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为_________________________________。
(5)数据处理
试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:__________________。
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无水四氯化锡常用作媒染剂和有机合成中的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡(熔点232℃)与Cl2反应制备SnCl4,装置如图。
已知:①SnCl2、SnCl4有关物理性质:
物质 | 颜色、状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
SnCl2 | 无色晶体 | 246 | 652 |
SnCl4 | 无色液体 | ﹣33 | 114 |
②SnCl4极易水解生成SnO2•H2O。
回答下列问题:
(1)导管a的作用是____________________________________________________________,装置A中发生反应的离子方程式为________________________________________。
(2)当观察到装置F液面上方______________时才开始点燃D处的酒精灯,待锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热。此时继续加热的目的是____________________________。
(3)若上述装置中缺少装置C(其它均相同),则D处具支试管中发生的主要副反应化学方程式为____________________________________________________________。
(4)Cl2和锡的反应产物有SnCl4和SnCl2,为防止产品中带入过多的SnCl2,可采取的措施是____________________________________________________________。
(5)滴定分析产品中2价Sn(II)的含量:用分析天平称取5.000 g产品于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,加入淀粉溶液,用0.1000 mol•L﹣1的碘标准溶液滴定至终点时消耗20.00 mL,则产品中Sn(II)的含量为____________________。
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亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的消毒剂,可用ClO2为原料制取。某化学兴趣小组同学展开对漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)的研究。
已知:饱和NaClO2溶液在温度低于38 ℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38 ℃时析出的晶体是NaClO2,高于60 ℃时 NaClO2分解成NaClO3和NaCl。Ba(ClO2)2可溶于水。
利用图所示装置进行实验。
(1)装置①的作用是___________________,装置③的作用是________________。
(2)装置②中制备ClO2的化学方程式为___________________________;装置④中反应生成NaClO2的化学方程式为_____________________。
(3)从装置④反应后的溶液中获得NaClO2晶体的操作步骤为:①减压,55 ℃蒸发结晶;②趁热过滤;③__________________;④低于60 ℃干燥,得到成品。如果撤去④中的冷水浴,可能导致产品中混有的杂质是______________。
(4)设计实验检验所得NaClO2晶体是否含有杂质Na2SO4,操作与现象是取少量晶体溶于蒸馏水,__________________________________________________________。
(5)为了测定NaClO2粗品的纯度,取10.0 g上述初产品溶于水配成1 L溶液,取出10 mL溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应后(NaClO2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20 mol·L-1的Na2S2O3标准液滴定,重复2次,平均消耗Na2S2O3溶液20.00 mL,计算得NaClO2粗品的纯度为_____。(提示:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)。
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常温下,三硫代碳酸钠(Na2CS3)是玫瑰红色针状固体,与碳酸钠性质相近。在工农业生产中有广泛的用途。某小组设计实验探究三硫代碳酸钠的性质并测定其溶液的浓度。
实验一:探究Na2CS3的性质
(1)向Na2CS3溶液中滴入酚酞试液,溶液变红色。用离子方程式说明溶液呈碱性的原因__。
(2)向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液,紫色褪去。该反应中被氧化的元素是__。
实验二:测定Na2CS3溶液的浓度
按如图所示连接好装置,取50.0mLNa2CS3溶液置于三颈瓶中,打开分液漏斗的活塞,滴入足量2.0mol·L-1稀H2SO4,关闭活塞。
已知:Na2CS3+H2SO4=Na2SO4+CS2+H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水,沸点46℃,密度1.26g·mL-1,与CO2某些性质相似,与NaOH作用生成Na2COS2和H2O。
(3)盛放碱石灰的仪器的名称是__,碱石灰的主要成分是__(填化学式)。
(4)反应结束后打开活塞K,再缓慢通入热N2一段时间,其目的是_。
(5)C中发生反应的离子方程式是__。
(6)为了计算Na2CS3溶液的浓度,对充分反应后B中混合物进行过滤、洗涤、干燥、称重,得8.4g固体,则三颈瓶中Na2CS3的物质的量浓度为__。
(7)分析上述实验方案,还可以通过测定C中溶液质量的增加值来计算Na2CS3溶液的浓度,若反应结束后将通热N2改为通热空气,计算值__(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
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POCl3常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验室制备POCl3并测定产品含量的实验过程如下:
I.实验室制备POCl3。
采用氧气氧化液态PCl3法制取POCl3,实验装置(加热及夹持仪器略)如图:
资料:① Ag+ + SCN- =AgSCN↓,Ksp(AgCl) >Ksp(AgSCN);
②PCl3和POCl3的相关信息如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 其他 |
PCl3 | -112.0 | 76.0 | 137.5 | 两者互溶,均为无色液体,遇水均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢 |
POCl3 | 2.0 | 106.0 | 153.5 |
(1)PCl3分子中各原子均满足8电子稳定结构,则PCl3的电子式为____。
(2)B中所盛的试剂是____,干燥管的作用是________。
(3)POCl3遇水反应的化学方程式为_____________。
(4)反应温度要控制在60~65℃,原因是:__________。
II.工业上可用氯化水解法生产三氯氧磷,工艺流程如下:
(5)氯化水解法生产三氯氧磷的化学方程式为____。
(6)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:
a、准确称取30.7 g POCl3产品,置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100.00mL溶液。
b、取10. 00 mL溶液于锥形瓶中,加入10.00 mL 3.2 mol·L-1 AgNO3标准溶液。
c、加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
d、以X为指示剂,用0.2 mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去l0.00 mL NH4SCN溶液。
①步骤c中加入硝基苯的作用是____。
②步骤d中X为______。
A FeCl2 B NH4Fe(SO4)2 C 淀粉 D 甲基橙
③三氯氧磷产品中Cl元素的质量百分含量为____。
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实验室需要配制480 mL 3 mol· L—1的NaOH溶液,根据这种溶液的配制情况回答下列问题:
(1)配制上述溶液需要用烧杯、玻璃棒外,还需用到的玻璃仪器是__________(填仪器名称)。
(2)用托盘天平称量NaOH固体的质量为_________g,定容时的具体操作为____________________________________________________;
(3)若没有用少量水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,并将每次洗涤液转入容量瓶的操作,会使结果______(填偏高、偏低、无影响,下同),若定容时采用仰视刻度线,则所配制的溶液浓度将__________;
(4)取100 mL 3 mol· L—1的NaOH溶液,缓慢通入标况下6.72 L的CO2气体。反应的离子方程式为_________________________________________。
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绿矾(FeSO4·7H2O)外观为半透明蓝绿色单斜结晶或颗粒,无气味。受热能分解,且在空气中易被氧化。
I.医学上绿矾可用于补血剂甘氨酸亚铁[(NH2CH2COO)2Fe]颗粒的制备,有关物质性质如下:
甘氨酸(NH2CH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇,两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
(1)向绿矾溶液中,缓慢加入NH4HCO3溶液,边加边搅拌,反应结束后生成沉淀FeCO3。该反应的离子方程式为_______。
(2)制备(NH2CH2COO)2Fe:往FeCO3中加入甘氨酸(NH2CH2COOH)的水溶液,滴入柠檬酸溶液并加热。反应结束后过滤,滤液经蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品。
①加入柠檬酸溶液一方面可调节溶液的pH促进FeCO3溶解,另一个作用是__。
②洗涤操作,选用的最佳洗涤试剂是_______(填序号)。
A.热水 B.乙醇 C.柠檬酸
II.绿矾晶体受热分解的反应为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,实验室用图I所示装置验证其分解产物。请回答下列问题:
(1)加热前通入氮气的目的是_______。
(2)实验中观察到装置B现象为_______。
(3)C装置和D装置能否调换_______(填“能”或“否”)。
(4)样品完全分解后,残留物全部为红棕色固体,检验装置A中的残留物含有Fe2O3的方法是_______。
(5)该装置有个明显缺陷是_______。
III.测定绿矾样品中铁元素的含量。
称取m g绿矾样品于锥形瓶中溶解后加稀H2SO4酸化,用 c mol·L−1 KMnO4 溶液滴定至终点。耗KMnO4溶液体积如图II所示,(滴定时发生反应的离子方程式为:5Fe2++MnO4−+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O),该晶体中铁元素的质量分数为_______(用含m、c的式子表示)。
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