工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3,为检验FeSO4高温分解的产物,并进行有关探究实验,回答下列问题:
实验一:高温分解FeSO4,利用如图1所示的实验装置进行实验。
已知:①SO2熔点为-72℃,沸点为-10℃;②SO3熔点为-16.8℃,沸点为44.8℃。
(1)连接装置,检验气密性良好,放入药品,通入一段时间N2然后加热,通入N2的目的是___。
(2)隔绝空气加热至650℃,看到B中有白色沉淀,D试管中有无色液体,硬质玻璃管中的固体变为___,同时有两种无色气体生成,写出该反应的化学方程式___。
(3)反应完毕后,停止加热冷却后,取硬质玻璃管中固体,加盐酸,反应的离子方程式是___,将反应后所得溶液滴入D试管中,溶液变为浅绿色,该反应的离子方程式是___。
实验二:探究高温分解FeSO4生成的气体
(4)用如图2所示装置设计实验,验证高温分解FeSO4生成的气态物质
①按气流方向连接各仪器,用字母表示接口的连接顺序:c-___。
②试剂X的名称是___。
③充分反应后,利用装置 III中圆底烧瓶内混合物测定已分解的FeSO4的质量,向圆底烧瓶中逐渐滴入氯化钡溶液,直到沉淀完全;然后过滤混合物,在过滤器上将沉淀洗净后,烘干并冷却至室温,称重.若最终得到沉淀的质量为Wg,则已分解的FeSO4的质量__g。
碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料,其化学式一般可表示为Cu(OH)2•xCuCO3。某实验小组设计如下几个实验方案,测定碱式碳酸铜的组成,完成下列填空。
[方案一]用如图实验装置进行实验(夹持仪器省略),先通一段时间氮气,然后加热,加热完毕,再通一段时间氮气。
加热完毕再通一段时间氮气的作用是___。
若实验取14.200g样品,B装置增重0.900g,C装置增重3.300g,则x=___。
[方案二]用如图装置测定碱式碳酸铜与足量稀硫酸反应生成CO2的体积。
为了减小实验误差,量气管中液体M的选择原则是___。
通过实验,测得该试样中x值偏低,产生这种现象的原因可能是___
a.CO2气体中含有水蒸气
b.测定气体体积时未冷却至室温
c.Y型管中留有反应生成的气体
d.测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面
[方案三]该小组同学又用如下方案测定碱式碳酸铜的组成。
煮沸的目的主要是___。
若滴定时NaOH加入过量,则x值___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)
某学习小组探究Mg与NaHCO3溶液反应的机理,做了如下探究。
实验一:
| 实验A | 实验B |
操作 | 在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜),吸入15mL饱和NaHCO3溶液。 | 在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜),吸入15mL蒸馏水。 |
现象 | 有气体产生,20min后注射器内壁和底部产生大量白色沉淀 | 缓慢产生气体 |
(1)实验B的目的是___。
实验二:
(2)根据实验二,实验A中产生的气体是___。(填分子式)
实验三:分别取少量实验A和B的上层清液于两支试管中,各加入2滴BaCl2溶液,A中立即产生白色沉淀,B中无明显现象。
(3)实验三说明Mg与NaHCO3溶液反应产生了___(填离子符号)。
实验四:该小组同学对实验A中产生的白色沉淀做出如下猜测:并用图所示装置进行实验,进一步确定白色沉淀的成分。
猜测1:白色不溶物可能为Mg(OH)2
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3
猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2⋅xMgCO3]
(4)若用装置A、B组合进行实验,B中有白色浑浊,则猜想___不正确;将装置按A、C、B的顺序组合进行实验,当出现___现象时,猜想3是正确的。
实验五:用图所示装置测定碱式碳酸镁[yMg(OH)2⋅xMgCO3]的组成:
(5)称取干燥、纯净的白色不溶物7.36g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验后装置A增重0.72g,装置B增重2.64g。装置C的作用是___,白色不溶物的化学式为___。
次硫酸氢钠甲醛(aNaHSO2⋅bHCHO⋅cH2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。某化学兴趣小组以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛。已知次硫酸氢钠甲醛易溶于水,微溶于乙醇,具有强还原性,且在120℃以上会发生分解。实验装置(如图1所示)及步骤如下:
I.在三颈烧瓶中加入一定量的Na2SO3和水,搅拌溶解后缓慢通入SO2,制得NaHSO3溶液。
II.将装置A中导气管换成橡皮塞。向三颈烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量37%的甲醛溶液,不断搅拌,在80~90℃左右的水浴中反应约3h后趁热过滤,试剂X洗涤。
III.将滤液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤;往滤液中加入适量试剂Y,析出晶体,过滤;合并滤渣,试剂Z洗涤,干燥得到产品。
请回答下列问题:
(1)Na2SO3水溶液中,含硫微粒H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图2所示,则步骤I中确定何时停止通SO2的实验操作为___。
(2)下列说法中正确的是___。
A.B中烧杯中盛放的试剂可以是NaOH溶液
B.试剂Y是无水乙醇;试剂X与试剂Z都是乙醇的水溶液
C.冷凝管内冷凝回流的主要物质是HCHO
D.步骤III中所选择的干燥操作应为真空干燥
(3)步骤II中的水浴加热相比于与酒精灯直接加热,除了有使三颈烧瓶受热更均匀、较低温度下减少产物的分解之外,还有___的优点。化学兴趣小组的同学为完成所设计的实验,除图1中装置仪器外,还需要使用到的仪器有___。
(4)步骤III中蒸发浓缩时应注意的问题有___(并简要说明理由)。
(5)AHMT分光光度法常用于测定溶液样本中甲醛的浓度。其原理是:甲醛与AHMT溶液在碱性条件下缩合后,经高碘酸钾氧化成一种紫红色化合物,其对特定波长光的吸收程度(即色泽深浅)与甲醛在一定浓度范围内成正比。现测得该紫红色化合物的吸光度A与HCHO标准溶液的浓度关系如图3所示:
该化学兴趣小组的同学设计了如下实验确定次硫酸氢钠甲醛的组成:
I.准确称取1.5400g样品,完全溶于水配制成100mL溶液
II.取25.00mL所配溶液经AHMT分光光度法测得溶液吸光度A=0.4000
III.另取25.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后,再加入BaCl2溶液充分反应,得到0.5825g白色沉淀。其反应原理为:
aNaHSO2•bHCHO•cH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O(未配平)。
①通过计算可知次硫酸氢钠甲醛的化学式为___。
②结合三颈烧瓶内发生的合成反应产物分析,题干的步骤II中,不断搅拌的目的为:___。
③若向吊白块溶液中加入氢氧化钠,甲醛会发生自身氧化还原反应,生成两种含氧有机物。写出该反应的离子方程式___。
某课外活动小组根据镁与CO2的反应设计实验探究镁与NO2的反应。
甲同学推测产物是MgO和N2;
乙同学推测产物除了MgO和N2外,固体中还可能含有Y。
该小组同学设计了以下装置探究镁与NO2反应的固体产物,并测定其组成。
(1)实验开始时,先关闭止水夹后打开弹簧夹,再打开分液漏斗活塞,当硬质玻璃管充满红综色气体后,打开止水夹,关闭弹簧夹,最后点燃酒精灯。这样做的目的是___________________________________________________________
(2)装置B中的试剂可以选用________
A、浓硫酸 B、无水氯化钙 C、五氧化二磷 D、碱石灰
(3)装置C中盛装氢氧化钠溶液的作用是:___________________________________
(4)为保证生成气体体积的准确性,读取量筒刻度时应注意的问题是①气体恢复至室温再读数;②_______________________________;③______________________________。
(5)实验结束后,同学们将固体产物取出与水反应,发现有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝。说明乙组同学推测正确,请写出Y与水反应的化学方程式__________________________________
(6)若初始加入镁粉质量为3.6 g,在足量的NO2中充分反应后 ,收集到N2体积为448mL (标准状况),则产物中MgO的质量是_________
碱式碳酸铜[Cu(OH)2•CuCO3]是一种用途广泛的化工产品,实验室制备碱式碳酸铜的反应原理为:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu(OH)2•CuCO3↓+CO2↑+2Na2SO4。回答下列问题:
(1)配制100mL浓度均为0.50mol•L-1的CuSO4溶液和Na2CO3溶液,需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管和___。
(2)取50mL0.50mol•L-1CuSO4溶液加入50mL0.50mol•L-1Na2CO3溶液中,反应后烧杯底部出现大量蓝绿色沉淀。设计实验证明蓝绿色沉淀中混有难溶于水的碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4],实验步骤是:过滤,___。
(3)按最佳配比 n(CuSO4)︰n(Na2CO3)=1︰1.2进行实验,反应15min,所得实验结果如下:
温度/℃ | 60 | 65 | 75 | 80 | 90 |
沉淀量/g | 1.295 | 1.303 | 1.451 | 1.340 | 1.292 |
分析75℃时沉淀量最多的原因:___。
(4)查阅资料可知碱式碳酸铜的组成有多种,可用xCu(OH)2•yCuCO3表示。某小组利用以下装置测定某碱式碳酸铜样品的组成:
①A中发生反应的化学方程式是___。
②加热时持续通入N2的目的是___。
③称取32.0g样品,充分反应后得到24.0g残留物,B增重3.6g,C增重4.4g。该样品的化学式为___。若对调B和C装置的位置,___(填“能”或“不能”)测算出该样品的化学式。