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二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如图一: 已知...

二茂铁可用作燃料的节能消烟剂、抗爆剂等。实验室制备二茂铁装置示意图如图一:

已知:①二茂铁熔点是173℃,在100℃时开始升华;沸点是249

②制备二茂铁的反应原理是:2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O

实验步骤为:

①在三颈烧瓶中加入25g粉末状的KOH,并从仪器a中加入60mL无水乙醚到烧瓶中,充分搅拌,同时通氮气约10min

②再从仪器a滴入5.5mL新蒸馏的环戊二烯(C5H6,密度为0.95g/cm3),搅拌;

③将6.5g无水FeCl2(CH3)2SO(二甲亚砜,作溶剂)配成的溶液25mL装入仪器a中,慢慢滴入仪器c中,45min滴完,继续搅拌45min

④再从仪器a加入25mL无水乙醚搅拌;

⑤将c中的液体转入分液漏斗中,依次用盐酸、水各洗涤两次,分液得橙黄色溶液;

⑥蒸发橙黄色溶液,得二茂铁粗产品。

回答下列问题:

1)仪器b的名称是___

2)步骤①中通入氮气的目的是___

3)仪器c的适宜容积应为(选编号)___

100mL    250mL    500mL

4)步骤⑤用盐酸洗涤的目的是___

5)步骤⑦是二茂铁粗产品的提纯,该过程在图二中进行,其操作名称为___;该操作中棉花的作用是___

6)若最终制得纯净的二茂铁4.3g,则该实验的产率为___(保留三位有效数字)

 

球形冷凝管 排尽装置中的空气,防止Fe2+被氧化 ② 除去多余的KOH 升华 防止二茂铁挥发进入空气中 58.4% 【解析】 (1)根据仪器的结构确定仪器b的名称; (2)二茂铁中铁是+2价,易被空气中氧气氧化,通入氮气排尽装置中空气; (3三颈烧瓶中盛放液体的体积不超过容积的2/3分析判断; (4)C溶液中混有KOH,盐酸与KOH反应; (5)分析图二装置图知该操作使二茂铁由固体可直接变成气体,然后冷凝收集;棉花团有防止粉末逸出的功能; (6)根据环戊二烯计算二茂铁的理论产量,产率=(实际产量)/(理论产量)以此计算。 仪器b是球形冷凝管; 二茂铁中铁是价,易被空气中氧气氧化,通入氮气排尽装置中空气,防止实验过程中亚铁离子被氧化; 由题意可知三颈烧瓶中共加入液体115.5ml,三颈烧瓶中盛放液体的体积不超过容积的,所以选择250ml; 步骤用盐酸洗涤,可除去多余的KOH; 二茂铁由固体直接变成气体,然后冷凝收集,其操作名称为升华;该操作中棉花的作用是防止二茂铁挥发进入空气中; 二茂铁的理论产量为,则产率。  
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考点分析:
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CuSO4溶液和不同酸根离子形成的钠盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。

实验

试剂

现象

滴管

试管

0.2mol•L-1

CuSO4溶液

0.2mol•L-1NaI溶液

.产生白色沉淀和黄色溶液

0.2mol•L-1Na2CO3溶液

.产生绿色沉淀和无色无味气体

0.2mol•L-1Na2SO3溶液

.产生棕黄色沉淀

 

1)经检验,现象Ⅰ的白色沉淀为CuI,则反应的离子方程式为___,氧化产物与还原产物的物质的量之比为___

2)经检验,现象Ⅱ中产生的气体是二氧化碳,绿色沉淀是碱式碳酸铜[xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O]。现采用氢气还原法测定碱式碳酸铜组成,请回答如下问题:

①写出xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O与氢气反应的化学方程式___

②实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填仪器接口字母编号)a→___→gf→_________→l

3)经检验,现象Ⅲ的棕黄色沉淀中不含SO42-,含有Cu+Cu2+SO32-。已知:Cu+Cu+Cu2+

①用稀硫酸证实沉淀中含有Cu+的实验现象是___

②通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+SO32-

a.白色沉淀ABaSO4,试剂Ⅰ是___

b.证实沉淀中含有Cu2+SO32-的理由是___

 

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亚硝酸钠(NaNO2)是一种工业盐,实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)制备。

已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2,②3NaNO2+3HCl=3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O;③酸性条件下,NONO2都能与MnO4-反应生成NO3-Mn2+Na2O2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。

1)检验装置A气密性的方法是___

2B中观察到的主要现象是___;实验结束后,将B瓶中的溶液经蒸发浓缩、___(填操作名称)、过滤洗涤可获得Cu(NO3)2晶体。

3)选择上述必要装置按气体流动方向连接顺序为A→B→___→G(装置可不全用);装置G的作用是___

4)装置C中得到的产品除NaNO2外可能还含有Na2CO3杂质,写出检验C中产品是否含Na2CO3的方法:___

5NaNO2是一种工业盐,外观与食盐相似,有毒,食品添加NaNO2须严格控制用量。参考相关数据及器材设计实验检验两份未知样品分别为食盐或亚硝酸钠。简要说明实验操作、现象和结论:___

(已知:HNO2电离常数Ka=6.4×10-625℃时Ksp(AgNO2)=2×10-8Ksp(AgCl)=1.8×10-10;提供的器材:蒸馏水、稀盐酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、pH试纸;其他仪器可以任选。)

 

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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

 

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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0.900gC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___(偏大偏小不变”)

 

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某学习小组探究MgNaHCO3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AB的上层清液于两支试管中,各加入2BaCl2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MgNaHCO3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)2xMgCO3]

4)若用装置AB组合进行实验,B中有白色浑浊,则猜想___不正确;将装置按ACB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)2xMgCO3]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AB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___

 

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