某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到检流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题:
(1)甲池为________(填“原电池”、“电解池”或“电镀池”),通入CH3OH一极的电极反应式为_____________________________________________________________;
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为________(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”),总反应式为_________________________________________________________;
(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时,甲池中理论上消耗O2的体积为________ mL(标准状况),丙池中________极析出________ g铜;
(4)若丙中电极不变,将其溶液换成NaCl溶液,电键闭合一段时间后,甲中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”);丙中溶液的pH将________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
2-硝基甲苯和4-硝基甲苯均可用于印染行业,实验室利用下列反应和装置制备这两种物质。
(反应明显放热)
实验中可能用到的数据:
| 相对分子质量 | 密度/g⋅cm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 |
甲苯 | 92 | 0.866 | 110.6 | 不溶于水,易溶于硝基甲苯 |
2-硝基甲苯 | 137 | 1.162 | 222 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
4-硝基甲苯 | 137 | 1.286 | 237.7 | 不溶于水,易溶于液态烃 |
实验步骤:①按体积比3:1配制浓硫酸与浓硝酸混合物40mL;
②在三颈瓶中加入20.0mL甲苯,按图所示装好药品和其他仪器;
③向三颈瓶中加入混酸,并不断搅拌(磁力搅拌器已略去);
④控制温度约为50℃,反应大约10min,三颈瓶底有大量淡黄色油状液体出现;
⑤分离出2-硝基甲苯和4-硝基甲苯并称重,其总总质量为13.7g。
(1)在烧杯中配制该实验所需混酸的方法是___。
(2)步骤④的关键是控制温度,其措施有水浴加热、充分搅拌和___。
(3)分离产物的方案如下:
回答下列问题:
操作ii中会用到下列仪器中的___(填序号)。
a.温度计 b.蒸发皿 c.锥形瓶 d.分液漏斗
该实验中2-硝基甲苯和4-硝基甲苯的总产率为___。
(4)实验中的无机混合物可以回收再利用,回收前需要测定各成分的浓度,取10.00mL无机混合物,加水稀释至100.00mL待用,取稀释液10.00mL,用0.1000mol⋅L-1NaOH溶液滴定至溶液呈中性,消化NaOH溶液VmL,另取稀释液10.00mL,加入过量BaCl2溶液,充分反应后过滤并将滤渣洗涤、干燥后称重,质量为Wg。
①取10.00mL稀释液的过程中,酸式滴定管的初始液面为0.20mL,左手控制活塞向锥形瓶中加稀释液,此时眼睛应该___。
②设计简单实验证明滤渣已经洗涤干净:___。
③原无机混合物中HNO3的浓度为___mol⋅L-1(用含V和W的代数式表示)。
四氯化锡常用作媒染剂、有机合成中的催化剂,已知SnCl4易水解,溶点为-33℃、沸电为114℃。某研究性学习小组设计如图装置(部分夹持装置及加热仪器省略)制备SnCl4。
(1)装置甲中反应的离子方程式为___。整个制备装置中有一处不足,改进的方法是___。
(2)利用改进后的装置进行实验(下同)时甲、丙均需加热,首先加热的是___处的烧瓶,冷凝管x是已中的一种,该仪器的编号是___,装置戊的用途是___。
(3)实验过程中装置甲中除观察到固体溶解外,还可观察到的明显变化是___。
(4)该小组的甲同学提出,可利用标准NaOH溶液滴定甲中剩余溶液的方法测定出盐酸与MnO2反应的最低浓度。
①滴定时所用指示剂最好是___[假设开始出现Mn(OH)2,沉淀时的pH约为6.8]。
②假设实验时从甲中准确取出V2 mL剰余溶液并稀释到V3mL,然后用0.1000mol∙L-1的 NaOH溶液进行滴定,滴定终点时消耗掉V1 mLNaOH溶液,则盐酸与MnO2反应时最低浓度应大于___。
亚铁盐在空气中一般都易被氧化,而摩尔盐[(NH4)2SO4∙FeSO4∙6H2O]比一般的亚铁盐要稳定,但受热时易分解易被氧化。其实验室的制备原理为:FeSO4+(NH4)2SO4+6H2O=(NH4)2SO4∙FeSO4∙6H2O↓
如图为制取摩尔盐的简要流程:
请回答下列问题:
(1)步骤①中反应容器应尽量避免摇晃或搅拌,目的是___。
(2)步骤②中的操作是加热蒸发、___、___。为什么不能加热蒸干___。
(3)摩尔盐中NH4+、Fe2+、SO42-的检验:
①甲同学提出可以用湿润的___试纸、稀盐酸和___溶液来检验这三种离子。
②乙同学提出检验其中的Fe2+,可以用KSCN溶液和___,预期的现象和结论是___。
③实际操作中,乙同学加人KSCN溶液时,发现溶液变成浅红色,于是他对自己的方法提出了怀疑。丙同学经过仔细思考认为,乙同学的方法是可行的,这是因为___。
(4)丁同学欲测定摩尔盐中Fe2+的含量。他称取了4.0g摩尔盐样品,溶于水,并加入适量稀硫酸,用0.20mol/L的KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液10.00mL。
①本实验的指示剂是___(填字母)。
A.酚酞 B.石蕊 C.甲基橙 D.不需要
②KMnO4溶液置于______________ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中⋅
③滴定终点的现象是____________________________________________________。
④产品中Fe2+的百分含量是_________________________________。
(1)50 mL 0.50 mol/L盐酸与50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热,回答下列问题:
①从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃用品是______。
②大烧杯上如不盖硬纸板,求得的中和热数值将________ (填“ 偏大”“偏小”或“无影响”)。
(2)酸碱中和滴定是中学化学常见实验。
某学校化学课外小组用0.2000 mol·L-1盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液,试回答下列问题。
①滴定过程中,眼睛应注视_____________________________________。
②在铁架台上垫一张白纸,其目的是_____________________________。
③根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是____mol·L-1。(保留四位有效数字)
④下列实验操作对滴定结果产生什么影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)?
a.观察酸式滴定管液面时,开始俯视,滴定终点平视,则滴定结果________。
b.若将锥形瓶用待测液润洗,然后再加入10.00 mL待测液,则滴定结果_______。
某探究小组设计如图所示装置(夹持、加热仪器略),模拟工业生产进行制备三氯乙醛(CCl3CHO)的实验。查阅资料,有关信息如下:
①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl
可能发生的副反应:C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O
CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质:
| C2H5OH | CCl3CHO | CCl3COOH | C2H5Cl |
相对分子质量 | 46 | 147.5 | 163.5 | 64.5 |
熔点/℃ | -114.1 | -57.5 | 58 | -138.7 |
沸点/℃ | 78.3 | 97.8 | 198 | 12.3 |
溶解性 | 与水互溶 | 可溶于水、乙醇 | 可溶于水、乙醇、三氯乙醛 | 微溶于水,可溶于乙醇 |
(1)仪器A中发生反应的化学方程式为____________。
(2)装置B中的试剂是____________,若撤去装置B,可能导致装置D中副产物____________(填化学式)的量增加;装置D可采用____________加热的方法以控制反应温度在70℃左右。
(3)装置中球形冷凝管的作用为____________,写出E中所有可能发生的无机反应的离子方程式____________。
(4)反应结束后,有人提出先将D中的混合物冷却到室温,再用过滤的方法分离出CCl3COOH。你认为此方案是否可行____________。
(5)测定产品纯度:称取产品0.40g配成待测溶液,加入0.1000mol•L-1碘标准溶液20.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000mol•L-1Na2S2O3溶液滴定至终点。进行三次平行实验,测得消耗Na2S2O3溶液20.00mL。则产品的纯度为____________(计算结果保留三位有效数字)。
滴定的反应原理:CCl3CHO+OH-═CHCl3+HCOO-
HCOO-+I2═H++2I-+CO2↑
I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
(6)为证明三氯乙酸的酸性比乙酸强,某学习小组的同学设计了以下三种方案,你认为能够达到实验目的是____________
a.分别测定0.1mol•L-1两种酸溶液的pH,三氯乙酸的pH较小
b.用仪器测量浓度均为0.1mol•L-1的三氯乙酸和乙酸溶液的导电性,测得乙酸溶液的导电性弱
c.测定等物质的量浓度的两种酸的钠盐溶液的pH,乙酸钠溶液的pH较大