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專題14綜合實(shí)驗(yàn)探究1.(2021·福建泉州市高三模擬)某興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究SO2與新制Cu(OH)2懸濁液反應(yīng)的產(chǎn)物。按圖連接好裝置(夾持裝置省略),打開磁攪拌器,先往20mL1.00mol·L?1的CuCl2溶液中加入20mL2.00mol·L?1的NaOH溶液,再通入一定量SO2,三口燒瓶中生成大量白色沉淀X?;卮鹣铝袉栴}:(1)以亞硫酸鈉和濃硫酸為原料制取SO2,虛框中應(yīng)選用_______(填“A”或“B”)裝置,通入SO2過程中不斷攪拌的目的是______。(2)儀器a的名稱為______,燒杯中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。(3)據(jù)SO2是酸性氧化物,推測(cè)X可能為______。取少量X加入稀硫酸進(jìn)行驗(yàn)證,觀察到______,說明該推測(cè)錯(cuò)誤。(4)據(jù)SO2的還原性,推測(cè)X可能為CuCl,做如下驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。①取少量的X,加過量的氨水溶解,露置于空氣中迅速得到深藍(lán)色溶液,其中陽離子的化學(xué)式為______。②向深藍(lán)色溶液中先加入過量的______,再滴加______溶液,產(chǎn)生白色沉淀。③生成X的離子方程式為______。【答案】B加快反應(yīng)速率球形干燥管SO2+2OH=+H2O亞硫酸鹽無氣體產(chǎn)生稀HNO3AgNO32Cu(OH)2+2Cl+SO2=2CuCl↓++2H2O【分析】亞硫酸鈉和濃硫酸為固液不加熱型,據(jù)此選擇裝置;CuCl2溶液和NaOH溶液在三口燒瓶中生成Cu(OH)2懸濁液,給新制Cu(OH)2中通入SO2并不斷攪拌是為了加快反應(yīng)速率,三口燒瓶中生成大量白色沉淀X,據(jù)SO2是酸性氧化物,推測(cè)X可能為亞硫酸鹽;據(jù)SO2的還原性,推測(cè)X可能為CuCl。儀器a為球形干燥管,用作尾氣吸收防倒吸,據(jù)此分析解答?!窘馕觥浚?)亞硫酸鈉是可溶性固體,選用A裝置不能控制反應(yīng)速率,不能做到“隨開隨用”;通入SO2并不斷攪拌是為了使反應(yīng)物充分接觸,加快反應(yīng)速率;(2)由裝置圖可知儀器a是球形干燥管,用來做SO2尾氣吸收的防倒吸裝置,發(fā)生反應(yīng)離子方程式為:SO2+2OH=+H2O;(3)據(jù)SO2是酸性氧化物,推測(cè)X可能為亞硫酸鹽,取少量X加入稀硫酸進(jìn)行驗(yàn)證,觀察到無氣體產(chǎn)生,說明推測(cè)錯(cuò)誤;(4)①CuCl加過量的氨水溶解,可形成無色配合物離子,露置于空氣中被氧化得到藍(lán)色的;②向深藍(lán)色溶液中先加入過量的稀HNO3,調(diào)節(jié)溶液顯酸性,再滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀AgCl,證明X中含有Cl;③實(shí)驗(yàn)中由Cu(OH)2與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl,反映的的離子方程式為:2Cu(OH)2+2Cl+SO2=2CuCl↓++2H2O。2.(2021·湖北高三模擬)二氧化硫是國(guó)內(nèi)外允許使用的一種食品添加劑,可用于食物的增白、防腐等,但必須嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)使用。某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置用于制取SO2并驗(yàn)證其性質(zhì)。(1)儀器a的名稱為_______。(2)燒杯F中的試劑可以是_______.(填序號(hào))。a.飽和Na2SO3溶液b.飽和Na2CO3溶液c.NaOH溶液d.飽和NaCl溶液(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)裝置E中溶液的現(xiàn)象為_______。(4)實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到裝置B無明顯現(xiàn)象,裝置C紅色褪去,則使品紅的水溶液褪色的微粒一定不是_______(填化學(xué)式)。(5)學(xué)生甲預(yù)測(cè)裝置D中沒有白色沉淀產(chǎn)生,但隨著反應(yīng)的進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)裝置D中產(chǎn)生了少量白色沉淀。為進(jìn)一步探究產(chǎn)生沉淀的原因,分別用煮沸和未煮沸過的蒸餾水配制的Ba(NO3)2和BaCl2溶液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)中G、H、I燒杯中觀察到的現(xiàn)象如表:燒杯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象G無白色沉淀產(chǎn)生,pH傳感器測(cè)的溶液pH=5.3H有白色沉淀產(chǎn)生I有白色沉淀產(chǎn)生,I中出現(xiàn)白色沉淀比H中快很多①據(jù)G中現(xiàn)象得出的結(jié)論是_______。②H中白色沉淀的化學(xué)式為_______,其產(chǎn)生的原因是_______(用離子方程式表示)。③I中出現(xiàn)白色沉淀的速率比H中快很多的原因可能是_______?!敬鸢浮糠忠郝┒穉bc溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色SO2亞硫酸的酸性小于鹽酸BaSO4在水溶液中氧氣氧化二氧化硫比硝酸根氧化二氧化硫活化能小,生成沉淀速率快【分析】二氧化硫在煮沸的氯化鋇中無沉淀產(chǎn)生,是由于二氧化硫溶于水生成亞硫酸,生成的亞硫酸發(fā)生電離生成氫離子和亞硫酸氫根,故沒有沉淀生成;二氧化硫溶于水呈酸性,硝酸根在酸性條件下有強(qiáng)氧化性,將亞硫酸根氧化成為硫酸根生成硫酸鋇沉淀;當(dāng)有氧氣存在,會(huì)促進(jìn)二氧化硫發(fā)生氧化反應(yīng),加快沉淀生成?!窘馕觥?1)儀器a是分液漏斗;(2)氯化鈉與二氧化硫不反應(yīng),不能用來進(jìn)行尾氣吸收;亞硫酸鈉與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉,碳酸鈉與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉和二氧化碳,氫氧化鈉與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉,以上三種物質(zhì)均可進(jìn)行尾氣吸收,故選abc;(3)二氧化硫和氯化鐵中的三價(jià)鐵離子反應(yīng)生成硫酸根離子和亞鐵離子,鐵離子為棕黃色,亞鐵離子為淺綠色,溶液由棕黃色變?yōu)闇\綠色;(4)二氧化硫溶于乙醇,在乙醇中不能電離,沒有氧化性,B中紅色不能褪去,所以排除二氧化硫使品紅溶液褪色的可能;(5)①氧氣可以將二氧化硫氧化,所以煮沸排出氧氣干擾;pH小于7說明生成了酸性物質(zhì),沒有生成白色沉淀說明其酸性小于鹽酸;②H中白色沉淀為硫酸鋇,I中未煮沸,二氧化硫溶于水呈酸性,硝酸根在酸性條件下有強(qiáng)氧化性,將亞硫酸根氧化成為硫酸根生成硫酸鋇沉淀,;③沒有煮沸的蒸餾水中溶有的氧氣與二氧化硫的反應(yīng)速率比硝酸根離子在酸性條件下與二氧化硫反應(yīng)的速率快,反應(yīng)速率越快的反應(yīng)活化能越小,則在水溶液中氧氣氧化二氧化硫比硝酸根氧化二氧化硫活化能小,生成沉淀更快。3.(2021·河南洛陽市高三模擬)碳酸鑭La2(CO3)3(Mr=458)為白色粉末、難溶于水、分解溫度900℃,可用于治療高磷酸鹽血癥。在溶液中制備時(shí),形成水合碳酸鑭La2(CO3)3·xH2O,如果溶液堿性太強(qiáng),易生成受熱分解的堿式碳酸鑭La(OH)CO3。已知酒精噴燈溫度可達(dá)1000℃?;卮鹣铝袉栴}:(1)用如圖裝置模擬制備水合碳酸鑭:①儀器A的名稱為______。②裝置接口的連接順序?yàn)閒→______。③實(shí)驗(yàn)過程中通入CO2需要過量,原因是______。④該反應(yīng)中生成副產(chǎn)物氯化銨,請(qǐng)寫出生成水合碳酸鑭的化學(xué)方程式:______。(2)甲小組通過以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證制得的樣品中不含LaOH)CO3,并測(cè)定水合碳酸鑭La2(CO3)3·xH2O中結(jié)晶水的含量,將石英玻璃A管稱重,記為m1g。將樣品裝入石英玻璃管中,再次將裝置A稱重,記為m2g,將裝有試劑的裝置C稱重,記為m3g。按下圖連接好裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟:①打開K1、K2和K3,緩緩?fù)ㄈ隢2;②數(shù)分鐘后關(guān)閉K1,K3,打開K4,點(diǎn)燃酒精噴燈,加熱A中樣品;③一段時(shí)間后,熄滅酒精燈,打開K1,通入N2數(shù)分鐘后關(guān)閉K1和K2,冷卻到室溫,稱量A.重復(fù)上述操作步驟,直至A恒重,記為m4g(此時(shí)裝置A中為L(zhǎng)a2O3)。稱重裝置C,記為m5g。①實(shí)驗(yàn)中第二次通入N2的目的為______。②根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,當(dāng)=______,說明制得的樣品中不含有La(OH)CO3;計(jì)算水合碳酸鑭化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=______(列式表示)。(3)已知某磷酸鹽濃度與對(duì)應(yīng)吸光度滿足下圖關(guān)系,磷酸鹽與碳酸鑭結(jié)合后吸光度為0.取濃度為30mg/L的該磷酸鹽溶液2mL,加入適量上述實(shí)驗(yàn)制備的水合碳酸鑭,半個(gè)小時(shí)后測(cè)定溶液的吸光度為0.12,計(jì)算水合碳酸鑭對(duì)磷酸鹽的結(jié)合率為______(結(jié)合率=×100%)?!敬鸢浮糠忠郝┒穊adec控制溶液不能堿性太強(qiáng),否則易生成副產(chǎn)物堿式碳酸鑭La(OH)CO32LaCl3+6NH3+3CO2+(x+3)H2O=La2(CO3)3·xH2O↓+6NH4Cl將裝置中產(chǎn)生的氣體全部吹入后續(xù)裝置中被吸收,減少實(shí)驗(yàn)誤差或75%【分析】(1)結(jié)合裝置以及所給試劑,制取水合碳酸鑭的原理為2LaCl3+6NH3+3CO2+(x+3)H2O=La2(CO3)3·xH2O↓+6NH4Cl,裝置Y制備NH3,NH3易溶于水,通入帶有球形干燥管的導(dǎo)氣管中防倒吸,裝置W制備CO2,裝有飽和碳酸氫鈉的裝置X用于除去CO2中的HCl,防止消耗過多的氨氣,在裝置Z中生成水合碳酸鑭。(2)根據(jù)已知信息,m2m1為L(zhǎng)a2(CO3)3·xH2O的質(zhì)量,m4m1為L(zhǎng)a2O3的質(zhì)量,m5m3為CO2的質(zhì)量。B中裝有濃硫酸,C中裝有堿石灰,D中堿石灰的作用是防止空氣中CO2和H2O進(jìn)入到裝置C中影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;第一次通入N2,目的是排出裝置中的空氣,防止空氣中CO2干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果,第二次通入N2,將裝置中殘留的CO2全部排入裝置C中被吸收,減小實(shí)驗(yàn)誤差?!窘馕觥?1)①根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知其名稱為分液漏斗;②結(jié)合分析可知裝置接口順序應(yīng)為f→b→a→d→e→c;③根據(jù)題目信息可知如果溶液堿性太強(qiáng),易生成受熱分解的堿式碳酸鑭La(OH)CO3,所以通入CO2需要過量的原因是:控制溶液不能堿性太強(qiáng),否則易生成副產(chǎn)物堿式碳酸鑭La(OH)CO3;④根據(jù)元素守恒可知化學(xué)方程式為2LaCl3+6NH3+3CO2+(x+3)H2O=La2(CO3)3·xH2O↓+6NH4Cl;(2)①第二次通入N2,將裝置中殘留的CO2全部排入裝置C中被吸收,減小實(shí)驗(yàn)誤差;②如果制得的樣品中不含有La(OH)CO3,則由La2(CO3)3·xH2O化學(xué)式可知n(La2O3):n(CO2)=1:3,即=;n(La2O3)=n[La2(CO3)3·xH2O],可求出水合碳酸鑭化學(xué)式中結(jié)晶水?dāng)?shù)目x=或;(3)根據(jù)題意,加入水合碳酸鑭吸光度為0.12,可知此時(shí)磷酸鹽的濃度為7.5mg/L,水合碳酸鑭對(duì)磷酸鹽的結(jié)合率==75%。4.(2021·黑龍江齊齊哈爾市高三一模)Na2FeO4是一種重要的高效消毒劑,主要應(yīng)用于飲用水處理。已知:①Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O是放熱反應(yīng);②NaClO遇熱水生成NaClO3;③Na2FeO4為紫色固體,微溶于NaOH溶液,不溶于乙醇;具有強(qiáng)氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定?;卮鹣铝袉栴}:(1)制備NaClO裝置如圖所示:儀器a中盛放的試劑為___(填名稱),裝置C置于冰水浴中,若溫度過高,其離子方程式為___;若撤去B裝置,則裝置C中NaOH恰好完全反應(yīng)時(shí)的溶液中n(NaCl):n(NaClO)為_________(填字母)。本套實(shí)驗(yàn)裝置的缺陷是________________________________________________。a.1:1b.>1:1c.<1:5d.1:5(2)合成Na2FeO4:利用NaClO強(qiáng)堿性溶液與Fe(NO3)3溶液在0~5℃反應(yīng)制備Na2FeO4,裝置如圖。實(shí)驗(yàn)中通過儀器a緩慢滴加的溶液是_____________________,原因是___________________________,三頸燒瓶中。合成Na2FeO4的離子方程式是_______________,從三頸燒瓶中獲得晶體的系列操作是結(jié)晶、過濾洗滌、干燥,其中洗滌劑可以是____________(填化學(xué)式)。(3)探究Na2FeO4性質(zhì):取少量Na2FeO4溶液于試管中,加入H2O2、稀H2SO4,觀察到溶液由紫紅色逐漸變?yōu)辄S色,并收集到無色氣體,該無色氣體為___(填化學(xué)式),若反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mole,則生成__L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)無色氣體?!敬鸢浮繚恹}酸3Cl2+6OH5Cl++3H2Ob缺少尾氣處理裝置,污染環(huán)境Fe(NO3)3溶液保證堿性環(huán)境,防止在酸性條件下Na2FeO4反應(yīng)而變質(zhì)3ClO+2Fe3++10OH=2+3Cl+5H2OC2H5OHO211.2【分析】(1)根據(jù)題中圖示信息可知,裝置A是產(chǎn)生Cl2的發(fā)生裝置,裝置B是除去Cl2中混有的HCl雜質(zhì),裝置C是Cl2與NaOH在低溫條件下反應(yīng),生成NaClO的裝置;據(jù)此解答。(2)根據(jù)題中信息,為制備Na2FeO4裝置,由于Na2FeO4在堿性溶液中較穩(wěn)定,則儀器a盛裝Fe(NO3)3溶液,三頸燒瓶中盛裝NaClO和NaOH混合溶液;據(jù)此解答。(3)根據(jù)題中信息,Na2FeO4和H2O2在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng),Na2FeO4是氧化劑,H2O2是還原劑;據(jù)此解答?!窘馕觥?1)A裝置為制取氯氣裝置,沒有加熱裝置,應(yīng)用KMnO4與濃HCl反應(yīng),其化學(xué)方程式為2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,故a中應(yīng)盛放濃鹽酸,由題中信息②知,NaClO遇熱水生成NaClO3,若C中溫度過高,會(huì)生成NaClO3,其離子方程式為3Cl2+6OH5Cl++3H2O,若撤去B,生成的Cl2中混有HCl,由題中信息①可知,Cl2與NaOH反應(yīng)生成NaClO和NaCl是1:1,而HCl也會(huì)與NaOH反應(yīng)生成NaCl,故n(NaCl):n(NaClO)>1:1,b選項(xiàng)符合,因?yàn)镃l2是有毒氣體,該裝置缺少尾氣處理裝置,污染環(huán)境;答案為濃鹽酸;3Cl2+6OH5Cl++3H2O;b;缺少尾氣處理裝置,污染環(huán)境。(2)由題中信息③可知,Na2FeO4在堿性溶液中較穩(wěn)定,而Fe(NO3)3溶液呈酸性,NaClO溶液呈堿性,則為保證堿性環(huán)境,儀器a中盛裝Fe(NO3)3溶液,三頸燒瓶中盛裝NaClO和NaOH混合溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為3ClO+2Fe3++10OH=2+3Cl+5H2O,由題中信息③可知,Na2FeO4不溶于乙醇,可用乙醇作洗滌劑,其化學(xué)式為C2H5OH;(3)Na2FeO4中Fe元素為+6價(jià),具有很強(qiáng)的氧化性,故將H2O2氧化,產(chǎn)生無色氣體O2,溶液由紫紅色逐漸變?yōu)辄S色,可知生成了Fe3+,其反應(yīng)的離子方程式為2+3H2O2+10H+=2Fe3++3O2↑+8H2O,由離子方程式可知,轉(zhuǎn)移6mole,生成3molO2,則反應(yīng)轉(zhuǎn)移1mole,生成O20.5mol,即標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L。5.(2021·廣東韶關(guān)市高三模擬)某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl3·6H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。已知FeCl3的升華溫度為315℃。實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象:操作現(xiàn)象點(diǎn)燃酒精燈,加熱i.試管A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧ii.稍后,試管A中產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴iii.試管B中溶液變藍(lán)(1)分析現(xiàn)象ii,該小組探究黃色氣體的成分,實(shí)驗(yàn)如下:a.加熱FeCl3·6H2O,產(chǎn)生白霧和黃色氣體。b.用KSCN溶液檢驗(yàn)現(xiàn)象ii和實(shí)驗(yàn)a中的黃色氣體,溶液均變紅。通過該實(shí)驗(yàn)說明現(xiàn)象ii中黃色氣體含有_______(填化學(xué)式)。(2)為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體是否含有Cl2,該小組提出以下方案,證實(shí)了Cl2的存在:在A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C,B中溶液變?yōu)樗{(lán)色。C中盛放的試劑是_______(填字母序號(hào))。A.NaCl飽和溶液B.NaOH溶液C.NaHCO3飽和溶液(3)除了氯氣可使B中溶液變藍(lán),可能的原因還有:在酸性條件下,裝置中的空氣使之變藍(lán)。為探究KI濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完成下表的探究?jī)?nèi)容。實(shí)驗(yàn)H2SO4溶液KI溶液淀粉溶液蒸餾水編號(hào)濃度/mol·L1體積/mL濃度/mol·L1體積/mL體積/mL體積/mL①0.10___1.005.03.02.0②0.102.01.003.0______③0.10___1.00___3.06.0混合上述試劑時(shí),最后加入的試劑是_______。(4)將試管A中的固體產(chǎn)物分離得到Fe2O3固體和MnCl2溶液。①加熱時(shí)A中產(chǎn)生Cl2的化學(xué)方程式為:_______;②把分離出的MnCl2溶液配制成100mL溶液,從中取出l0.00mL溶液于錐形瓶中,加入幾滴K2CrO4溶液作指示劑,用0.5000mol·L1的AgNO3溶液滴定,至滴定終點(diǎn)時(shí)消耗12.00mLAgNO3溶液。則混合MnO2與FeCl3·6H2O進(jìn)行探究時(shí),所需MnO2的質(zhì)量為_______g?!敬鸢浮縁eCl3A2.03.04.02.01.0稀硫酸3MnO2+4FeCl3·6H2OFe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O2.610【分析】由題意可知,加熱試管A中二氧化錳與六水氯化鐵混合物時(shí),二氧化錳與六水氯化鐵反應(yīng)生成氧化鐵、氯化錳、氯氣和水?!窘馕觥?1)鐵離子遇硫氰化鉀溶液,溶液會(huì)變?yōu)榧t色,用硫氰化鉀溶液檢驗(yàn)加熱二氧化錳與六水氯化鐵混合物和加熱六水氯化鐵中的黃色氣體,溶液均變紅說明黃色氣體中含有氯化鐵;(2)由題意可知,黃色氣體中可能含有氯化氫、氯化鐵和氯氣,氯化鐵能與碘化鉀溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)碘,會(huì)干擾氯氣的檢驗(yàn),由于氯氣能與氫氧化鈉溶液和飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng),則吸收黃色氣體中氯化鐵的試劑應(yīng)選擇飽和食鹽水,故答案為A;(3)由變量唯一化的原則可知,探究碘化鉀濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響時(shí),除碘化鉀濃度發(fā)生改變外,稀硫酸溶液、淀粉溶液的濃度不能發(fā)生改變,則實(shí)驗(yàn)時(shí)稀硫酸溶液和淀粉溶液的體積必須相同,混合溶液的總體積要保持不變,實(shí)驗(yàn)①②③中稀硫酸溶液的體積都為2.0mL、淀粉溶液的體積都為3.0mL,混合溶液的總體積12.0mL,實(shí)驗(yàn)②中蒸餾水的體積為12.0mL—8.0mL=4.0mL,實(shí)驗(yàn)③中碘化鉀溶液的體積為12.0mL—11.0mL=1.0mL;因在酸性條件下,裝置中的空氣使碘化鉀溶液變藍(lán),為防止酸性條件下空氣干擾實(shí)驗(yàn),混合上述試劑時(shí),應(yīng)最后加入稀硫酸溶液;(4)①由題給信息可知,試管A中發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錳與六水氯化鐵反應(yīng)生成氧化鐵、氯化錳、氯氣和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MnO2+4FeCl3·6H2OFe2O3+3MnCl2+3Cl2↑+24H2O;②由題意可得二氧化錳和氯化銀的關(guān)系為MnO2—MnCl2—2AgNO3,硝酸銀的物質(zhì)的量為0.5000mol·L1×0.01200L=6×10—3mol,則試管A中二氧化錳的質(zhì)量為6×10—3mol××10×87g/mol=2.610g。6.(2021·山東濟(jì)寧市高三一模)某興趣小組設(shè)利用如圖所示裝置(夾持儀器已省略)制取。已知:可溶于水,在水溶液中的存在形態(tài)如圖所示回答下列問題:(1)圓底燒瓶?jī)?nèi)盛裝藥品的化學(xué)式為_______,恒壓滴液漏斗支管的作用是_______。(2)試劑X為_______,其作用是除去氯氣中的氣體、降低氯氣的溶解度和_______。(3)在0℃條件下,裝置C中首先制備,然后在劇烈攪拌下將90%的分批加入裝置C中,充分反應(yīng)可得溶液,寫出該反應(yīng)的離子方程式_______。(4)反應(yīng)后,將三頸燒瓶中溶液冷卻結(jié)晶,過濾、得到的粗產(chǎn)品,進(jìn)一步提純所用方法是_______;然后,經(jīng)洗滌、干燥得到晶體,用無水乙醇洗滌的目的是_______。(5)的純度測(cè)定向溶液中加入飽和溶液,再加入蒸餾水,冷卻至室溫,準(zhǔn)確稱取樣品,加入上述溶液中使其溶解(恰好反應(yīng)),充分反應(yīng),過濾后加入稀硫酸酸化,并加入苯二胺磺酸鈉作指示劑,用的標(biāo)準(zhǔn)硫酸亞鐵銨溶液滴定,至終點(diǎn)時(shí),消耗溶液的體積為.則的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______(過程中雜質(zhì)不參與反應(yīng))。相關(guān)反應(yīng):①②③④【答案】平衡氣壓,使90%的溶液順利滴下飽和食鹽水觀察溶液產(chǎn)生氣泡多少以控制流速重結(jié)晶乙醇易揮發(fā),且揮發(fā)時(shí)帶走水分,防止與水反應(yīng)96%【分析】根據(jù)題意分析:利用如圖所示裝置(夾持儀器已省略)制取,圖示中A裝置制取氯氣經(jīng)由B裝置洗氣后進(jìn)入到C裝置中,在三頸燒瓶中與硝酸鐵和氫氧化鉀反應(yīng)制備,D裝置中氫氧化鉀溶液用來吸收多余的尾氣?!窘馕觥?1)A裝置是常溫下用來制取氯氣,圓底燒瓶?jī)?nèi)盛裝的藥品是;恒壓滴液漏斗可以使三頸燒瓶?jī)?nèi)外氣壓相同,保證恒壓滴液漏斗中的液體順利流下;(2)B裝置盛裝飽和食鹽水;用來除去氯氣中混有的氯化氫氣體、降低氯氣的溶解度、觀察溶液產(chǎn)生氣泡多少以控制流速;(3)該反應(yīng)的離子方程式;(4)粗產(chǎn)品中混有其他可溶性鉀鹽,所以提純所用的方法是重結(jié)晶;已知可溶于水,0~5C在酸性至弱堿性條件下,能與水反應(yīng),強(qiáng)堿性溶液中比較穩(wěn)定,選用無水乙醇洗滌的目的是:乙醇易揮發(fā),揮發(fā)時(shí)會(huì)帶走水分,防止與水反應(yīng);(5)根據(jù)題目給定的相關(guān)反應(yīng)可以得到關(guān)系式:,由關(guān)系式得:,則的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:。7.(2021·安徽馬鞍山市高三一模)蛭石是一種鋁硅酸鹽(不溶于稀酸、堿),加熱后體積會(huì)增大為原體積的60倍,具有理想的保溫及涵水功能,是種植業(yè)的優(yōu)良基質(zhì)材料。一種“暖寶寶”內(nèi)充Fe粉、蛭石粉、活性炭、NaCl固體和吸水性樹脂,使用時(shí)去掉不透氣的外包裝使透氣內(nèi)袋暴露在空氣中,即可發(fā)熱至53℃左右。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn),探究已使用過的“暖寶寶”成分、回收蛭石,并制備“引火鐵”(一種拋撒到空氣中即可自燃的超細(xì)鐵粉)。(實(shí)驗(yàn)方案)(實(shí)驗(yàn)裝置)(制引火鐵)回答下列問題:(1)在“暖寶寶”的使用過程中,蛭石粉的作用是_______。影響“暖寶寶”發(fā)熱的持續(xù)時(shí)間和溫度的主要因素是_______。(2)“實(shí)驗(yàn)方案”中“操作A”的具體內(nèi)容為_______。(3)有關(guān)使用后的“暖寶寶”中鐵元素的存在形式,下列說法正確的是_______。A.一定含有Fe、Fe2+、Fe3+B.一定含F(xiàn)e3+C.一定含有Fe2+、Fe3+D.可能含F(xiàn)e(4)制引火鐵的“實(shí)驗(yàn)裝置”中有兩處明顯的缺陷,分別是_______和_______。(5)制取CO時(shí),濃硫酸的作用是_______。實(shí)驗(yàn)開始時(shí),應(yīng)先點(diǎn)燃_______(填“X”或“Y”)處酒精燈。(6)“引火鐵”在空氣中能自燃的原因是_______?!敬鸢浮勘赝笟饽ね高^空氣的速度和鐵粉的含量在空氣中灼燒BD缺少除CO中甲酸氣體的裝置尾氣未處理催化劑和脫水劑X鐵粉的表面積大,能與空氣充分接觸,反應(yīng)速率大【分析】由電化學(xué)可知“暖寶寶”內(nèi)充Fe粉、蛭石粉、活性炭、NaCl固體和吸水性樹脂的作用原理是利用鐵、石墨和空氣中的氧氣形成微小的原電池來發(fā)熱的,由實(shí)驗(yàn)方案可知,暖寶寶內(nèi)容物與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵或硫酸亞鐵,然后過濾得到固體A中含蛭石和石墨,通過實(shí)驗(yàn)可知酸溶液中含有鐵離子和亞鐵離子、氯化鈉,硫酸和硫酸根等,加入雙氧水和氫氧化鈉后生成氫氧化鐵沉淀,灼燒后得到紅棕色粉末B為氧化鐵,再與CO反應(yīng)得到“引火鐵”,據(jù)此分析解題?!窘馕觥?1)由題干信息可知,蛭石是一種鋁硅酸鹽(不溶于稀酸、堿),具有理想的保溫及涵水功能故在“暖寶寶”的使用過程中,蛭石粉的作用是保溫;影響“暖寶寶”發(fā)熱的持續(xù)時(shí)間和溫度的主要因素是反應(yīng)速率即熱量放出的速率,反應(yīng)速率又與空氣中氧氣的進(jìn)入速率有關(guān),故影響的主要因素是透氣膜透過空氣的速度和鐵粉的含量;(2)由題干流程圖可知,“實(shí)驗(yàn)方案”中“酸溶”后過濾出固體A中含有蛭石和活性炭,要得到蛭石就是要出去其中的活性炭,故“操作A”的具體內(nèi)容為在空氣中灼燒;(3)由題干流程圖可知,“酸溶液”中加入K3Fe(CN)6生成藍(lán)色沉淀,說明“酸溶液”中含有Fe2+,可能是使用后的“暖寶寶”中存在Fe2+,也可能是Fe和稀硫酸反應(yīng)生成了Fe2+,加入KSCN溶液,生成血紅色溶液,說明酸溶液中含有Fe3+,而稀硫酸無強(qiáng)氧化性,故使用后的“暖寶寶”中一定存在Fe3+,綜上分析可知,使用后的“暖寶寶”中鐵元素的存在形式一定含F(xiàn)e3+可能含F(xiàn)e、Fe2+,故答案為:BD;(4)由于HCOOH具有較強(qiáng)的揮發(fā)性且與氧化鐵反應(yīng),CO有毒不能直接排放到空氣中,必須進(jìn)行尾氣處理,故制引火鐵的“實(shí)驗(yàn)裝置”中兩處明顯的缺陷分別是缺少除CO中甲酸氣體的裝置和尾氣未處理;(5)制取CO的反應(yīng)方程式為:HCOOHCO+H2O,濃硫酸的作用是催化劑和脫水劑,由于CO具有可燃性,故需先通入CO將裝置中的空氣排空再加入紅棕色粉末B,故實(shí)驗(yàn)開始時(shí),應(yīng)先點(diǎn)燃X處酒精燈;(6)由于“引火鐵”是一種超細(xì)鐵粉,表面積很大,能與空氣中的氧氣充分接觸,故反應(yīng)速率很快,且反應(yīng)放熱而短時(shí)間內(nèi)達(dá)到鐵的著火點(diǎn)而自燃,故“引火鐵”在空氣中能自燃的原因是鐵粉的表面積大,能與空氣充分接觸,反應(yīng)速率大。8.(2021·山東濰坊市高三一模)硫氰酸鉀(KSCN),是一種用途廣泛的化學(xué)藥品,常用于合成樹脂、殺蟲殺菌劑等。某化學(xué)小組用下圖實(shí)驗(yàn)裝置模擬工業(yè)制備硫氰酸鉀,并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究。已知:①不溶于和不溶于水且密度比水大;②D中三頸燒瓶?jī)?nèi)盛放、水和催化劑,發(fā)生反應(yīng),該反應(yīng)比較緩慢且在高于170℃時(shí)易分解,在高于25℃時(shí)即分解?;卮鹣铝袉栴}:(1)試劑a是____,裝置D中盛裝KOH溶液的儀器名稱是_______。(2)制備KSCN溶液:將D中反應(yīng)混合液加熱至105℃,打開K1通入氨氣。①反應(yīng)一段時(shí)間后,關(guān)閉K1,此時(shí)裝置C中觀察到的現(xiàn)象是保持三頸燒瓶?jī)?nèi)反應(yīng)混合液溫度為105℃一段時(shí)間,這樣操作的目的是___。②打開K2,緩緩滴入適量的KOH溶液,繼續(xù)保持反應(yīng)混合液溫度為105℃。(3)裝置E中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式是___。(4)制備硫氰酸鉀晶體:先濾去三頸燒瓶中的固體催化劑,再經(jīng)___(填操作名稱)、減壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,得到硫氰酸鉀晶體。(5)取少量所得KSCN晶體配成溶液,將裝置E中混合液過濾得溶液x,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究ⅱ中銀鏡產(chǎn)生的原因___。②小組同學(xué)觀察到ⅲ中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后,用力振蕩試管,又觀察到紅色褪去和沉淀增多,請(qǐng)用必要的文字和離子方程式解釋:____。【答案】濃氨水或濃恒壓滴液漏斗或恒壓漏斗瓶中液面下降,長(zhǎng)頸漏斗中液面上升,使完全分解而除去,防止受熱分解分液取的溶液,加入幾滴溶液,若產(chǎn)生銀鏡,證明是還原得銀鏡或取的溶液,加入幾滴溶液,若無銀鏡生成證明是還原得銀鏡紅色溶液存在平衡,用力振蕩,發(fā)生反應(yīng),沉淀增多,平衡逆向移動(dòng),紅色褪去【分析】將濃氨水與生石灰發(fā)生反應(yīng),利用球型干燥器除水干燥后,通入到四氯化碳中,產(chǎn)生的氨氣,與D中的、水和催化劑發(fā)生反應(yīng)生成NH4SCN以及NH4HS,并且通過已給的條件得知,該反應(yīng)比較緩慢且在高于170℃時(shí)易分解,在高于25℃時(shí)即分解,生成的產(chǎn)物與氫氧化鉀發(fā)生反應(yīng),生成KSCN,未反應(yīng)的氫氧化鉀及氨氣可以用過尾氣處理與酸性的硫酸鐵溶液進(jìn)行反應(yīng)。【解析】(1)判斷依據(jù)為,①給出的條件都提到了NH3和N元素,②反應(yīng)中出現(xiàn)了NH3;由此可以判斷A裝置是制取氨氣,故填濃;(2)關(guān)閉K1,A裝置依舊產(chǎn)生氣泡,故可以看到此時(shí)裝置C中有氣泡,題中給出了關(guān)于溫度的條件,故判斷目的是防止受熱分解;(3)氧化還原反應(yīng),故寫出三價(jià)鐵離子與硫化氫氣體的離子方程式為;(4)過濾除去固體催化劑后,應(yīng)該除去未反應(yīng)完的CS2,故操作為分液;(5)①產(chǎn)生銀鏡反應(yīng)的原因是溶液中銀離子有氧化性,亞鐵離子有還原性,兩者發(fā)生反應(yīng),故可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為:取的溶液,加入幾滴溶液,若產(chǎn)生銀鏡,證明是還原得銀鏡或取的溶液,加入幾滴溶液,若無銀鏡生成證明是還原得銀鏡;②用力振蕩,發(fā)生反應(yīng),沉淀增多,使平衡逆向移動(dòng),紅色褪去。9.(2021·福建龍巖市高三一模)乳酸亞鐵晶體{[}是一種很好的食品鐵強(qiáng)化劑,吸收效果比無機(jī)鐵好,易溶于水,幾乎不溶于乙醇,可由乳酸與反應(yīng)制得。I.制備,
實(shí)驗(yàn)步驟如下:i.檢查氣密性,按圖示添加藥品;ii.在裝置B中制取硫酸亞鐵,并將整個(gè)裝置內(nèi)的空氣排凈;iii.將B中溶液導(dǎo)入C中產(chǎn)生沉淀;iv.將C中混合物分離提純,獲得純凈的碳酸亞鐵產(chǎn)品。(1)儀器A的名稱是____________________。(2)裝置D的作用是______________________。(3)裝置C中生成的離子方程式是_________________。(4)步驟ii中應(yīng)打開的開關(guān)是__________,步驟iii中應(yīng)打開的開關(guān)是_____________。(選填“”或“”)Ⅱ.制備乳酸亞鐵晶體將制得的加入乳酸溶液中,加入少量鐵粉,在下攪拌使之充分反應(yīng),然后再加人適量乳酸。經(jīng)系列操作后得到產(chǎn)品。(5)加入鐵粉的目的_________________。(用離子方程式表示)(6)欲獲得盡可能多的產(chǎn)品,上述系列操作指的是:冷卻,_____________,過濾,再洗滌和干燥。Ⅲ.探究乳酸亞鐵晶體中鐵元素含量甲、乙同學(xué)分別設(shè)計(jì)如下方案,以測(cè)定樣品中鐵元素的含量。甲乙稱取樣品溶于水,用酸性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,當(dāng)溶液恰好顯淺紫色,且內(nèi)不恢復(fù),停止滴定,測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液。由此求得稱取樣品,灼燒完全灰化,加足量鹽酸溶解,加入過量溶液充分反應(yīng),然后加入幾滴淀粉溶液,用硫代硫酸鈉溶液滴定(已知:),滴定終點(diǎn)時(shí),測(cè)得消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液。(7)甲方案錯(cuò)誤,主要原因是___________,該方案測(cè)定結(jié)果將明顯__________(填偏大、偏小)。(8)依據(jù)乙方案可得出樣品中鐵元素含量為__________(用含有相關(guān)字母的代數(shù)式表示)?!敬鸢浮糠忠郝┒芬悍猓乐箍諝膺M(jìn)入C中氧化Fe2+加入乙醇乳酸根也能被高錳酸鉀氧化偏大【分析】I.制備碳酸亞鐵:亞鐵離子容易被氧氣氧化,制備過程中應(yīng)在無氧環(huán)境中進(jìn)行,F(xiàn)e與硫酸反應(yīng)制備硫酸亞鐵,利用反應(yīng)生成的氫氣排盡裝置中的空氣,故B制備硫酸亞鐵。利用生成氫氣,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的硫酸亞鐵溶液壓入C中,C裝置中FeSO4和NH4HCO3發(fā)生反應(yīng):FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。裝置D防止空氣中的氧氣進(jìn)入到C裝置中,將Fe2+氧化,據(jù)此分析解答?!窘馕觥縄.(1)儀器A為分液漏斗;故答案為:分液漏斗;(2)裝置D的作用是防止空氣中的氧氣進(jìn)入到C裝置中,將Fe2+氧化;(3)C裝置中FeSO4和NH4HCO3發(fā)生反應(yīng),離子方程式為:;(4)首先關(guān)閉活塞K2,打開活塞K1、K3,目的是發(fā)生反應(yīng)制備Fe2+,利用產(chǎn)生的氫氣排凈裝置內(nèi)的空氣,防止Fe2+被氧化;關(guān)閉活塞K1,反一段時(shí)間后,關(guān)閉活塞K3,打開活塞K2,利用生成氫氣,使B裝置中氣壓增大,將B裝置中的硫酸亞鐵溶液壓入C中,產(chǎn)生沉淀;Ⅱ.(5)Fe2+容易被氧化為Fe3+,加入鐵粉可將Fe3+還原為Fe3+,離子方程式為:;乳酸亞鐵晶體易溶于水,幾乎不溶于乙醇,故加入乙醇可讓乳酸亞鐵析出更多,提高產(chǎn)量。Ⅲ.(7)乳酸根中含有羥基,也可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,導(dǎo)致消耗高錳酸鉀的量增大,使計(jì)算所得乳酸亞鐵的質(zhì)量偏大。(8)滴定終點(diǎn)時(shí),V2mL硫代硫酸鈉溶液中所含硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量為:n(Na2S2O3)=c2V2×103mol。根據(jù)關(guān)系式2Fe2+2Fe3+I22,可知樣品中的物質(zhì)的量為n(Fe2+)=n()=c2V2×103mol,則樣品中鐵元素含量為:=。10.(2021·重慶高三模擬)亞硝酰硫酸(HOSO3NO)是一種淺黃色或藍(lán)紫色液體,能溶于濃硫酸,與水反應(yīng),主要用于印染、醫(yī)藥領(lǐng)域的重氮化反應(yīng)中替代亞硝酸鈉。實(shí)驗(yàn)室用下圖所示裝置(部分夾持裝置略)制備少量HOSO3NO,并測(cè)定產(chǎn)品純度。(1)導(dǎo)管a的作用是_______。(2)裝置B中濃硝酸與SO2在濃硫酸作用下反應(yīng)制得HOSO3NO。①制備反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。②開始時(shí)反應(yīng)緩慢,待生成少量HOSO3NO后,溫度變化不大,但反應(yīng)速率明顯加快,其原因可能是_______。(3)該實(shí)驗(yàn)裝置存在可能導(dǎo)致HOSO3NO產(chǎn)量降低的缺陷是_______,裝置C的作用是_______。(4)已知亞硝酸不穩(wěn)定,易分解:2HNO2=NO2↑+NO↑+H2O。寫出HOSO3NO與水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。(5)測(cè)定HOSO3NO的純度:準(zhǔn)確稱取1.350g產(chǎn)品放入250mL碘量瓶中,加入60.00mL0.1000mol?L1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液和10mL25%硫酸溶液,搖勻(過程中無氣體產(chǎn)生);用0.2500mol?L1草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,平均消耗草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為20.00mL。已知:2KMnO4+5HOSO3NO+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4。①上述反應(yīng)中,HOSO3NO體現(xiàn)了_______(填“氧化”或“還原”)性。②亞硝酰硫酸的純度為_______(計(jì)算結(jié)果保留4位有效數(shù)字)。【答案】平衡壓強(qiáng),使硫酸順利流下SO2+HNO3=HOSO3NOHOSO3NO可作為反應(yīng)的催化劑裝置A中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入B中使HOSO3NO反應(yīng)掉防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中使HOSO3NO反應(yīng)掉;吸收二氧化硫尾氣,防止污染環(huán)境還原性94.07%【分析】裝置A是利用亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)制取二氧化硫,制取的二氧化硫通入到B裝置中,硝酸與二氧化硫在濃硫酸作用反應(yīng)制得HOSO3NO,由于HOSO3NO與水反應(yīng),且裝置A中制得的二氧化硫?qū)儆诖髿馕廴疚?,不能直接排放到大氣中,則裝置C中的堿石灰的作用是吸收二氧化硫,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中,裝置A中導(dǎo)管a的作用是平衡內(nèi)外壓強(qiáng),確保反應(yīng)物濃硫酸順利流下,據(jù)此分析解答【解析】(1)根據(jù)分析,導(dǎo)管a的作用是平衡分液漏斗與燒瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng),使?jié)饬蛩犴樌飨拢?2)①根據(jù)元素守恒,化學(xué)方程式為SO2+HNO3=HOSO3NO;②反應(yīng)開始緩慢,待生成少量HOSO3NO后,溫度變化不大,反應(yīng)物濃度也在減小,但反應(yīng)速率卻明顯加快,結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素,應(yīng)是催化劑的影響,故HOSO3NO可作為反應(yīng)的催化劑;(3)由于HOSO3NO與水反應(yīng),該實(shí)驗(yàn)裝置可能存在的缺陷是裝置A中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入B中使HOSO3NO反應(yīng)掉;據(jù)分析,裝置C的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入B中使HOSO3NO反應(yīng)掉;吸收二氧化硫尾氣,防止污染環(huán)境;(4)根據(jù)復(fù)分解原理,HOSO3NO與水反應(yīng)生成H2SO4和HNO2,又HNO2易分解為NO2、NO、H2O,所以HOSO3NO與水反應(yīng)生成H2SO4、NO2、NO,故化學(xué)方程式為;(5)①此反應(yīng)中N元素由+3價(jià)升高到+5價(jià),失去電子被氧化,體現(xiàn)出還原性;②根據(jù)滴定實(shí)驗(yàn)操作,用0.2500mol/L的Na2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過量的的KMnO4溶液,二者反應(yīng)的離子方程式為,計(jì)算可得過量的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量為,則與HOSO3NO反應(yīng)的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的物質(zhì)的量為,根據(jù)已知反應(yīng),知,則純度為11.(2021·湖北高三模擬)氯化氰(CNCl,熔點(diǎn)6.5℃、沸點(diǎn)13.1,可溶于水并緩慢與水反應(yīng)),在有機(jī)合成中有一定應(yīng)用。文獻(xiàn)報(bào)道的一種實(shí)驗(yàn)室制取CNCl的裝置如圖(夾持裝置已略):回答下列問題:(1)若實(shí)驗(yàn)所需Cl2由高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制得,則該反應(yīng)中,氧化與未被氧化HCl的物質(zhì)的量之比為_______。(2)N2可用如圖裝置A制備。盛放飽和NaNO2溶液的儀器名稱為____;寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。(3)裝置B的作用是____。(4)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先打開N2閥,通入N2的目的是___;一段時(shí)間后打開Cl2閥,向裝置C的三口燒瓶中緩慢通入Cl2,實(shí)驗(yàn)中必須保持溫度在10~5℃,若高于5℃,CNCl與NaCN反應(yīng)產(chǎn)生NaCl和與鹵素性質(zhì)相似的氣體_____(寫結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式);當(dāng)E中出現(xiàn)____(填現(xiàn)象)時(shí),可停止通Cl2。(5)向盛有少量Na2S溶液的試管中通入CNCl,然后向其中滴入一滴FeCl3溶液,溶液顯紅色,其原因是______(用離子方程式說明)?!敬鸢浮?:3分液漏斗干燥N2,同時(shí)觀察氣泡以調(diào)節(jié)氣流速率排出裝置內(nèi)的空氣N≡C—C≡N硫酸中開始產(chǎn)生氣泡【分析】寫出高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣的方程式,可作出準(zhǔn)確判斷。亞硝酸鈉與氯化銨發(fā)生歸中反應(yīng)生成氮?dú)?。?shí)驗(yàn)開始時(shí),打開氮?dú)獾拈_關(guān),把裝置中的空氣排出來,據(jù)此分析解答?!窘馕觥咳魧?shí)驗(yàn)所需Cl2由高錳酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制得,反應(yīng)方程式為2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,則該反應(yīng)中,氧化與未被氧化HCl的物質(zhì)的量之比為10:6=5:3。(2)N2可用如圖裝置A制備。盛放飽和NaNO2溶液的儀器名稱為分液漏斗,反應(yīng)的化學(xué)方程式:;(3)裝置B的作用是干燥Cl2和N2,同時(shí)觀察氣泡以調(diào)節(jié)氣流速率。(4)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先打開N2閥,通入N2的目的是排出裝置內(nèi)的空氣;CNCl與NaCN反應(yīng)產(chǎn)生NaCl和與鹵素性質(zhì)相似的氣體(CN)2,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:N≡C—C≡N;當(dāng)E中出現(xiàn)硫酸中開始產(chǎn)生氣泡時(shí),可停止通Cl2;(5)向盛有少量Na2S溶液的試管中通入CNCl,然后向其中滴入一滴FeCl3溶液,溶液顯紅色,證明有硫氰根離子生成,離子方程式為:。12.(2021·福建漳州市高三一模)氧化鉍(Bi2O3)是一種淡黃色、低毒的氧化物,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥合成、能源材料等領(lǐng)域。其制備方法通常有兩種:方法Ⅰ:將金屬鉍(Bi)溶于足量的稀硝酸得到硝酸鉍[Bi(NO3)3]溶液,所得溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥后得硝酸鉍晶體,最后煅燒硝酸鉍晶體即得氧化鉍產(chǎn)品;方法Ⅱ:將3.0g氯氧化鉍(BiOCl,白色難溶于水)與25mL3mol·L1碳酸氫銨溶液混合,加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH=9,50℃下反應(yīng)2h可得到(BiO)2CO3沉淀,其裝置'如圖甲所示(加熱及夾持裝置已省略),再將所得沉淀干燥并在530℃下煅燒,可得到氧化鉍產(chǎn)品。(1)寫出金屬鉍(Bi)溶于足量稀硝酸生成硝酸鉍溶液的離子方程式:___________;從綠色化學(xué)的角度思考,工業(yè)上常選方法Ⅱ而不選方法Ⅰ制氧化鉍的原因是___________。(2)圖甲中儀器c的名稱為___________,當(dāng)觀察到澄清石灰水變渾濁說明反應(yīng)過程中產(chǎn)生CO2,寫出產(chǎn)生(BiO)2CO3沉淀的化學(xué)方程式:___________。(3)加氨水調(diào)節(jié)pH為9有利于生成(BiO)2CO3沉淀的原因是___________。(4)某研究小組探究溫度對(duì)沉淀制備的影響,得到溫度與所得沉淀產(chǎn)率的關(guān)系如圖乙所示。結(jié)合圖像分析,50℃時(shí)沉淀產(chǎn)率最高的原因是溫度低于50℃時(shí),BiOCl固體在水中的溶解度小,導(dǎo)致沉淀的產(chǎn)率降低;溫度高于50℃時(shí),___________。(5)若實(shí)驗(yàn)所得氧化鉍(Bi2O3)產(chǎn)品的質(zhì)量為2.56g,則氯氧化鉍的轉(zhuǎn)化率為___________(保留3位有效數(shù)字)。【答案】方法Ⅰ中金屬Bi與硝酸反應(yīng)和硝酸鉍在受熱分解的過程中均會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氮氧化物分液漏斗氨水會(huì)與反應(yīng)生成NH2·H2O分解,溶液的pH降低,不利于的形成,使沉淀產(chǎn)率降低95.4%【分析】方法Ⅱ的原理為,將得到的在經(jīng)過灼燒,可得氧化鉍,其反應(yīng)為?!窘馕觥?1)由題干可知Bi與稀硝酸反應(yīng),生成的氣體應(yīng)該為NO,因此離子方程式為;由于金屬Bi與稀硝酸發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)生成氮氧化物,并且硝酸鉍在受熱分解的過程中也會(huì)產(chǎn)生氮氧化物,會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染,故填、方法Ⅰ中金屬Bi與硝酸反應(yīng)和硝酸鉍在受熱分解的過程中均會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氮氧化物。(2)由圖可知儀器e的名稱為分液漏斗;由題干信息可知,BiOCl與NH4HCO3反應(yīng)有(BiO)2CO3和CO2生成,根據(jù)原子守恒得反應(yīng)的化學(xué)方程式為;(3)氨水呈堿性,會(huì)與反應(yīng)產(chǎn)生大量的,有利于生成(BiO)2CO3沉淀,故填氨水會(huì)與反應(yīng)生成;(4)當(dāng)溫度高于50℃時(shí),會(huì)促進(jìn)溶液中NH3·H2O分解,會(huì)使溶液pH降低,從而不利于的形成,使沉淀產(chǎn)率降低。(5)當(dāng)?shù)玫疆a(chǎn)品質(zhì)量為2.56g時(shí),轉(zhuǎn)化率a=×100%100%≈95.4%,故填NH2·H2O分解,溶液的pH降低,不利于的形成,使沉淀產(chǎn)率降低、95.4%。13.(2021·江西高三一模)為測(cè)定某氟化稀土樣品中氟元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。利用高氯酸(高沸點(diǎn)酸)將樣品中的氟元素轉(zhuǎn)化為氟化氫(低沸點(diǎn)酸)蒸出,再進(jìn)行吸收滴定來測(cè)定含量。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)裝置c的名稱是___________。玻璃管a的作用為___________。(2)實(shí)驗(yàn)步驟:①連接好實(shí)驗(yàn)裝置,檢查裝置氣密性;②往c中加入mg氟化稀土樣品和一定體積的高氯酸,f中盛有滴加酚酞的NaOH溶液。加熱裝置b、c。①下列物質(zhì)可代替高氯酸的是___________。(填序號(hào))。A.硫酸B.鹽酸C.硝酸D.磷酸②水蒸氣發(fā)生裝置b的作用是___________。(3)定量測(cè)定:將f中得到的餾出液配成100ml溶液,取其中20ml加入V1mLamol·L1La(NO3)3溶液,得到LaF3沉淀(不考慮其他沉淀的生成),再用cmol·L1EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余La3+(La+與EDTA按1:1配合),消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液V2mL,則氟化稀土樣品中氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。(4)問題討論:若觀察到f中溶液紅色褪去,可采用最簡(jiǎn)單的補(bǔ)救措施是:___________。否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低。實(shí)驗(yàn)中除有HF氣體外,可能還有少量SiF4(易水解)氣體生成。若有SiF4生成,實(shí)驗(yàn)結(jié)果將_____。(填“偏高”“偏低”或“不受影響”)。理由是_____。【答案】三頸燒瓶平衡壓強(qiáng)AD水蒸氣進(jìn)入到c中,可以把揮發(fā)性的HF帶出反應(yīng)體系補(bǔ)充氫氧化鈉溶液不受影響SiF4氣體進(jìn)入到f中進(jìn)行水解,重新生成HF,被溶液吸收,氟元素沒有損失【解析】(1)裝置c的名稱為三頸燒瓶;玻璃管a與外界連通,作用為平衡壓強(qiáng);(2)①本實(shí)驗(yàn)利用的是高氯酸的高沸點(diǎn)的性質(zhì),即不易揮發(fā)的性質(zhì),硫酸和磷酸都不易揮發(fā),鹽酸和硝酸易揮發(fā),所以正確選項(xiàng)為AD;②水蒸氣進(jìn)入到c中,可以把揮發(fā)性的HF帶出反應(yīng)體系;(3)La3+分為兩個(gè)部分,一部分與F反應(yīng),比例為1:3,另一部分與EDTA結(jié)合,比例為1:1,EDTA消耗的La3+為,F(xiàn)消耗的La3+為,20mL溶液中F的物質(zhì)的量為,100mL溶液中F的物質(zhì)的量為,氟的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為;(4)f中的NaOH溶液是為了吸收揮發(fā)出來的HF,避免F元素的損失,當(dāng)溶液紅色褪去,說明NaOH幾乎沒有,此時(shí)只需要再添加NaOH溶液;SiF4氣體進(jìn)入到f中進(jìn)行水解,重新生成HF,被溶液吸收,氟元素沒有損失,所以對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響。14.(2021·安徽六安市高三模擬)二氧化氯常溫下是一種黃綠色具有刺激性氣味的氣體,常用于自來水消毒和果蔬保鮮等方面。氯酸鈉還原法是目前使用較為廣泛的ClO2制備方法,其原理是用NaClO3與CH3OH在催化劑、60°C時(shí),發(fā)生反應(yīng)得到ClO2,用下圖裝置(夾持裝置略)對(duì)其制備、吸收、釋放和氧化性進(jìn)行研究。已知:ClO2易溶于水但不與水反應(yīng),氣體濃度較大時(shí)易分解(爆炸),實(shí)驗(yàn)室用穩(wěn)定劑吸收ClO2,生成NaClO2,使用時(shí)加酸只釋放出ClO2一種氣體物質(zhì)CH3OHHCOOHClO2沸點(diǎn)64.7℃100.8℃11℃(1)儀器I的名稱為_______;實(shí)驗(yàn)中使用儀器II的目的是_______。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和目的,上述裝置的連接順序?yàn)椋篹a_______(填接口順序)。(3)工業(yè)上常用過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)的水溶液作為ClO2的穩(wěn)定劑,吸收ClO2的離子方程式為_______,為便于大量運(yùn)輸和儲(chǔ)存,工業(yè)上也選擇硅酸鈣、二氧化硅分子烯等作為穩(wěn)定劑,其原理是_______。(4)裝置乙中的主要現(xiàn)象為_______。(5)不能用排空氣法來收集得到純凈的ClO2的原因是_______。(6)ClO2和Cl2都為強(qiáng)氧化劑,在相同條件下,等物質(zhì)的量時(shí)ClO2的氧化能力是Cl2的___倍。【答案】三頸燒瓶(蒸餾燒瓶)使ClO2蒸氣中的CH3OH冷凝回流bfgcdh硅酸鹽、二氧化硅分子烯性質(zhì)穩(wěn)定,有吸附能力溶液變藍(lán)后褪色ClO2與空氣混合,濃度較大時(shí)易分解(爆炸)2.5【分析】這個(gè)實(shí)驗(yàn)包括了ClO2氣體的制備、收集、性質(zhì)檢驗(yàn)、尾氣處理。將NaOH溶液從a口加入甲中的燒瓶,反應(yīng)物在催化劑條件下加熱,生成了ClO2,氣體中混有的反應(yīng)物甲醇通過冷凝管的冷凝回流到燒瓶,而ClO2則進(jìn)入丁中被穩(wěn)定劑吸收。加入鹽酸后,穩(wěn)定劑釋放出氣體ClO2,ClO2具有強(qiáng)氧化性,能夠?qū)氧化為I2,使溶液變藍(lán),又因?yàn)槠淙苡谒髸?huì)產(chǎn)生次氯酸,因而具有漂白性。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用NaOH溶液吸收尾氣?!窘馕觥?1)儀器I為三頸燒瓶,儀器II為冷凝管,使ClO2中的甲醇蒸汽凝結(jié)成液體流回?zé)浚?2)按分析可知,儀器連接順序?yàn)閑abfgcdh;(3)由已知,ClO2實(shí)驗(yàn)室制備時(shí)用穩(wěn)定劑吸收,生成NaClO2,過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)中的H2O2為還原劑生成O2,結(jié)合H形成,故離子反應(yīng)式為:(4)由分析可知,溶液先變藍(lán)后褪色;(5)由已知可知,ClO2濃度較大時(shí)易分解(爆炸),不可以用排空氣法;(6)因?yàn)樽鲅趸瘎?huì)變?yōu)镃l,得電子數(shù)是氯氣的2.5倍,故為2.5。15.(2021·河南信陽市高三零模)及是中學(xué)化學(xué)常用試劑,某興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究試劑性質(zhì)。Ⅰ.的強(qiáng)氧化性采用下列裝置,對(duì)濃硝酸與木炭的反應(yīng)進(jìn)行探究。請(qǐng)回答下列問題:(1)檢查裝置氣密性后,將燃燒匙中的木炭在酒精燈上加熱至紅熱狀態(tài),立即伸入三頸瓶中,并塞緊瓶塞,滴加濃硝酸,三頸燒瓶中的化學(xué)反應(yīng)方程式是___________。(2)從實(shí)現(xiàn)的功能上來說,裝置B的名稱是___________。(3)裝置C中盛有足量溶液,C中可能觀察到的現(xiàn)象是___________,溶液___________(填“能”或“不能”)用溶液代替。(4)裝置D中收集到無色氣體,部分同學(xué)認(rèn)為是,還有部分同學(xué)認(rèn)為是。假設(shè)裝置內(nèi)空氣已排凈,D瓶中收集的氣體僅為產(chǎn)物。下列對(duì)該氣體的檢驗(yàn)方法合適的是___________(填字母)。A.將試劑瓶取出,放在通風(fēng)條件良好的桌上敞口觀察集氣瓶?jī)?nèi)氣體的顏色是否變紅B.將潤(rùn)濕的藍(lán)色石蕊試紙伸入集氣瓶?jī)?nèi),觀察試紙是否變藍(lán)C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中,觀察木條是否復(fù)燃Ⅱ.的熱穩(wěn)定性受熱易分解,用如圖裝置加熱固體,試管內(nèi)有紅棕色氣體生成,一段時(shí)間后,在末端導(dǎo)管口可收集到無色氣體a。(1)氣體a的名稱是___________。(2)若B中只生成一種鹽,則受熱分解的化學(xué)方程式為___________。(3)上述實(shí)驗(yàn)裝置存在的安全隱患為___________?!敬鸢浮堪踩繉?dǎo)管內(nèi)的紅棕色氣體消失,管口有氣泡,溶液C中產(chǎn)生白色沉淀能AC氧氣
B中的液體倒吸入A中【分析】Ⅰ.根據(jù)裝置圖可知,碳與濃硝酸在加熱的條件下反應(yīng)生成二氧化碳和紅棕色的二氧化氮;裝置B可作安全瓶,可以防止液體倒吸;裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,二氧化碳通入其中,產(chǎn)生碳酸鋇沉淀,如果換成氫氧化鈣溶液同樣也可以吸收二氧化碳產(chǎn)生碳酸鈣沉淀;裝置D是集氣裝置。Ⅱ.硝酸銀不穩(wěn)定,加熱可發(fā)生,加熱AgNO3固體,試管內(nèi)有紅棕色氣體生成,應(yīng)為二氧化氮,一段時(shí)間后,在末端導(dǎo)管口可收集到無色氣體a,應(yīng)生成氧氣,同時(shí)B中發(fā)生4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O?!窘馕觥竣瘢?1)由分析可知,三頸瓶中反應(yīng)方程式為。(2)裝置B可作安全瓶,可以防止液體倒吸;(3)裝置C中盛有足量Ba(OH)2溶液,二氧化碳和二氧化氮混合氣體通入其中,紅棕色消失,C中產(chǎn)生碳酸鋇沉淀,如果換成氫氧化鈣溶液同樣也可以吸收二氧化碳產(chǎn)生碳酸鈣沉淀;(4)A.如果集氣瓶?jī)?nèi)氣體是NO,放在通風(fēng)條件良好的桌上敞口觀察可以看到紅棕色,NO被氧氣氧化為NO2;B.濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試不能區(qū)別一氧化氮和氧氣;C.將帶火星的木條伸入集氣瓶中,觀察木條是否復(fù)燃,可以判斷集氣瓶中是否是氧氣;答案選AC。Ⅱ.(1)由分析可知a為氧氣;(2)B中只生成一種鹽,說明氧氣充足,應(yīng)生成NaNO3,則硝酸銀分解只發(fā)生;(3)二氧化氮、氧氣易與氫氧化鈉溶液反應(yīng),可產(chǎn)生倒吸。16.(2021·江西吉安市高三一模)甘氨酸亞鐵[(H2NCH2COO)2Fe]是一種用于治療缺鐵性貧血的藥物,用下圖裝置可以在實(shí)驗(yàn)室中制備甘氨酸亞鐵:有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表所示:甘氨酸(H2NCH2COOH)易溶于水,微溶于乙醇、冰醋酸,在冰醋酸中溶解度大于在乙醇中的溶解度。檸檬酸易溶于水和乙醇,酸性較強(qiáng),有強(qiáng)還原性。甘氨酸亞鐵易溶于水且在水中難電離,難溶于乙醇、冰醋酸。實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.打開K1、K3,向c中通入氣體,待確定c中空氣被排盡后,將b中溶液加入到c中。Ⅱ.在50℃恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加適量NaOH溶液調(diào)溶液pH至5.5左右,使反應(yīng)物充分反應(yīng)。Ⅲ.反應(yīng)完成后,向c中反應(yīng)混合液中加入無水乙醇,析出沉淀,將沉淀過濾、洗滌得粗產(chǎn)品,將粗產(chǎn)品純化后得精品?;卮鹣铝袉栴}:(1)儀器b的名稱是___________,d的作用是___________。(2)步驟Ⅰ中將b中溶液加入到c中的操作是關(guān)閉___________打開___________(填“K2”或“K3”);步驟Ⅱ中若調(diào)節(jié)溶液pH偏高,則所得粗產(chǎn)品中會(huì)混有雜質(zhì)___________(寫化學(xué)式)。(3)c中生成甘氨酸亞鐵的化學(xué)方程式是___________。(4)下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是___________(填字母)。a.反應(yīng)混合液中加入檸檬酸的作用是防止Fe2+被氧化b.步驟Ⅰ中可由d中導(dǎo)管是否還有氣泡冒出來判斷裝置中的空氣是否排盡c.步驟Ⅲ中加入無水乙醇的作用是降低甘氨酸亞鐵的溶解度d.步驟Ⅲ中沉淀洗滌時(shí),用蒸餾水作洗滌劑(5)①工業(yè)上常用高氯酸(不與冰醋酸反應(yīng))標(biāo)準(zhǔn)溶液在非水體系中滴定甘氨酸的方法測(cè)定產(chǎn)品中的甘氨酸的含量。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),將所得粗產(chǎn)品中的甘氨酸分離出來直接用于滴定:_______。②滴定過程中下列操作會(huì)使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏高的是_______(填字母)。a.滴定時(shí)未用高氯酸標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管b.讀數(shù)時(shí),滴定前平視,滴定后俯視c.搖動(dòng)錐形瓶時(shí)有液體濺出d.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失【答案】蒸餾(燒)瓶液封,防止空氣進(jìn)c中將甘氨酸亞鐵氧化K3K2Fe(OH)22H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2Oac將粗產(chǎn)品置于一定量的冰醋酸中,攪拌,過濾,洗滌,得甘氨酸的冰醋酸溶液ad【分析】先打開K1、K3,鐵屑與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵同時(shí)產(chǎn)生氫氣,將裝置內(nèi)的空氣排盡;之后關(guān)閉K3,打開K2,通過產(chǎn)生的氣體將b中溶液壓入c中;c中盛放甘氨酸和少量檸檬酸,在50°C恒溫條件下用磁力攪拌器不斷攪拌,然后向c中滴加NaOH溶液,調(diào)溶液pH至5.5左右,使反應(yīng)物充分反應(yīng),反應(yīng)完成后加人無水乙醇,降低甘氨酸亞鐵的溶解度,從而使其析出。【解析】(1)根據(jù)b的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知b為蒸餾燒瓶,d中導(dǎo)管插入液面以下,可以形成液封,防止空氣進(jìn)入c中將甘氨酸亞鐵氧化;(2)關(guān)閉K3,打開K2,產(chǎn)生的氣體可將b中溶液壓入c中;pH偏高可能生成Fe(OH)2沉淀;(3)反應(yīng)物有甘氨酸、硫酸亞鐵以及NaOH,已知生成物有甘氨酸亞鐵,結(jié)合元素守恒可知方程式應(yīng)為2H2NCH2COOH+FeSO4+2NaOH=(H2NCH2COO)2Fe+Na2SO4+2H2O;(4)a.根據(jù)題目信息可知檸檬酸具有還原性,可以防止亞鐵離子被氧化,故a正確;b.空氣排盡后也會(huì)有氫氣生成,氣泡產(chǎn)生的速率與空氣是否排盡無關(guān),故b錯(cuò)誤;c.根據(jù)題目信息可知甘氨酸亞鐵易溶于水,難溶于乙醇,所以加入乙醇可以降低其溶解度,使其從溶液中析出,故c正確;d.甘氨酸亞鐵易溶于水,用水洗滌會(huì)造成大量產(chǎn)品損失,故d錯(cuò)誤。故答案為:ac;(5)①甘氨酸和甘氨酸均易溶于水,但甘氨酸亞鐵難溶于冰醋酸,而甘氨酸在冰醋酸中有一定的溶解度,所以可將粗產(chǎn)品置于一定量的冰醋酸中,攪拌,過濾,洗滌,得甘氨酸的冰醋酸溶液;②已知高氯酸為標(biāo)準(zhǔn)液,甘氨酸為待測(cè)液,甘氨酸的測(cè)定結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)液的體積成正比,a.滴定時(shí)未用高氯酸標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗滴定管,需多滴標(biāo)準(zhǔn)液,使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏高;b.讀數(shù)時(shí),滴定前平視,滴定后俯視,滴定管小刻度在上大刻度在下,滴定后俯視使標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)偏小,會(huì)使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏低;c.搖動(dòng)錐形瓶時(shí)有液體濺出,待測(cè)液物質(zhì)的量減少,所滴加的標(biāo)準(zhǔn)液也會(huì)減少,使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏低;d.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)偏大,使甘氨酸的測(cè)定結(jié)果偏高;故答案為:ad。17.(2021·山東德州市高三一模)無水四氯化錫(SnCl4)常用作有機(jī)合成的氯化催化劑。實(shí)驗(yàn)室可用熔融的錫(熔點(diǎn)232℃)與Cl2反應(yīng)制備SnCl4,某小組擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備無水四氯化錫并探究其性質(zhì):Ⅰ.查閱資料,得知:物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)SnCl2熔點(diǎn):246℃沸點(diǎn)652℃較強(qiáng)的還原性SnCl4熔點(diǎn):33℃沸點(diǎn)114℃遇水蒸氣劇烈水解產(chǎn)生白霧,產(chǎn)物之一是Ⅱ.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),裝置如圖回答下列問題;(1)儀器A的名稱是_______,導(dǎo)管D的作用是_______。(2)裝置Ⅱ作用是除去氯氣中的HCl,用平衡移動(dòng)原理解釋30%硫酸的作用_______。(3)試劑B的作用是_______。(4)為防止產(chǎn)品中帶入副產(chǎn)物SnCl2,可采取的措施有_______。(5)裝置Ⅳ采用多孔耐高溫泡沫的目的是_______。(6)SnCl4遇氨氣、水蒸氣產(chǎn)生“濃白煙”,因此可用來制作煙幕彈。用化學(xué)方程式表示其原理_______。Ⅲ.最后進(jìn)行產(chǎn)品純度測(cè)定:(7)取wgSnCl4產(chǎn)品用足量蒸餾水吸收得到吸收液250mL。準(zhǔn)確量取25.00mL吸收液于錐形瓶中,用cmol/L標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定至終點(diǎn),滴定前讀數(shù)為V1mL,終點(diǎn)讀數(shù)為V2mL(雜質(zhì)不參與反應(yīng)),利用上述數(shù)據(jù)計(jì)算產(chǎn)品純度為_______%(用含w、c、V1、V2的代數(shù)式表示)?!敬鸢浮空麴s燒瓶平衡氣壓使?jié)恹}酸順利流下,30%硫酸中的H+使平衡左移,減少氯氣損失防止C中的水蒸氣進(jìn)入收集裝置引起SnCl4水解增大Cl2的通入量;控制裝置Ⅳ反應(yīng)溫度在232℃~652℃之間增大接觸面積,使反應(yīng)更充分【分析】SnCl4極易水解,反應(yīng)應(yīng)在無水環(huán)境下進(jìn)行進(jìn)行,裝置A:KMnO4和濃鹽酸反應(yīng)的方法制取Cl2,反應(yīng)還生成MnCl2,反應(yīng)的方程式為:,制取的氯氣中含有氯化氫,飽和食鹽水可以降低氯氣的溶解,還可洗去氯氣中的氯化氫,SnCl4在空氣中極易水解,為防止其水解,用濃硫酸干燥氯氣;Cl2和錫的反應(yīng)制備SnCl4,冷水冷卻,可將氣態(tài)的SnCl4冷凝回流收集產(chǎn)物;裝置G中NaOH吸收未反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣,因SnCl4極易水解,裝置F可防止溶液的水蒸氣進(jìn)入收集器中;金屬錫易與氯氣、氧氣反應(yīng),反應(yīng)時(shí)應(yīng)先生成氯氣,將氧氣排出,據(jù)此解答。【解析】(1)儀器A的名稱是蒸餾燒瓶,生成的了長(zhǎng)期通過D進(jìn)入濃鹽酸上方,導(dǎo)致濃鹽酸上方壓強(qiáng)增大,從而將濃鹽酸順利進(jìn)入燒瓶中,即導(dǎo)管D可以平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利流下;(2)氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,方程式為:,30%硫酸中的H+濃度較大,使平衡左移,減少氯氣損失;(3)試劑B應(yīng)為濃硫酸,防止C中的水蒸氣進(jìn)入收集裝置引起SnCl4水解;(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,SnCl4的熔沸點(diǎn)較低,可以將SnCl4轉(zhuǎn)化為奇臺(tái),適當(dāng)增大氯氣的量,繼續(xù)加熱,便于分離產(chǎn)物,所以為防止產(chǎn)品中帶入副產(chǎn)物SnCl2,可采取的措施有增大Cl2的通入量;控制裝置Ⅳ反應(yīng)溫度在232℃~652℃之間;(5)裝置Ⅳ采用多孔耐高溫泡沫的目的是增大接觸面積,使反應(yīng)更充分;(6)根據(jù)信息遇水蒸氣劇烈水解產(chǎn)生白霧,產(chǎn)物之一是分析,SnCl4遇氨氣、水蒸氣產(chǎn)生“濃白煙”,白煙應(yīng)為氯化銨,所以化學(xué)方程式為;(7)根據(jù)SnCl44AgNO3分析,硝酸銀的物質(zhì)的量為mol,則SnCl4的物質(zhì)的量為mol,產(chǎn)品純度為=。18.(2021·廣東梅州市高三模擬)為探究銅與稀硝酸反應(yīng)的氣體產(chǎn)物及亞硝酸對(duì)其反應(yīng)速率的影響,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一探究銅與稀硝酸反應(yīng)的氣體產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,氣密性已檢查。已知:,該反應(yīng)較緩慢,待生成一定量時(shí)突顯明顯棕色。(1)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先將Y形試
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