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某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿...

某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验,以探究化学实验的绿色化。

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(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c,其目的是__________。

(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是______________________。

再由a向c中加2mL蒸馏水,c中的实验现象是_____________。

(3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是_____,理由是_______。

方案

反应物

Cu、浓硝酸

Cu、稀硝酸

CuO2、稀硝酸

(4)该小组同学向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a向c中加入浓盐酸。观察到的实验现象是_________;该小组同学实验目的是_________,但此实验的不足之处是_____________________。

 

(1)检查装置气密性 (2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;反应变缓,气体颜色变淡 (3)丙;耗酸量最少,无污染 (4)c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色;证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2;没有处理尾气 【解析】(1)因实验前要检查装置气密性,这是检查装置气密性的常见方法。 (2)因铜与浓硝酸反应:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,由a向c中加2mL蒸馏水,硝酸进行稀释,反应变慢,因为二氧化氮能和水反应,c��的气体颜色变浅。 (3)铜与浓硝酸反应会产生污染环境的NO2气体,且硝酸的利率率为其物质的量的1/2;铜与稀硝酸反应会产生对环境污染的NO,其利率率为为其物质的量的3/4;故丙中铜与氧气反生成CuO,再与稀硝酸反应,对环境不污染,且耗硝酸要少。 (4)高锰酸钾溶液与浓盐酸反应生成Cl2,说明氧化性KMnO4强于Cl2;利用产生的Cl2与KBr反应得到Br2,则说明Cl2的氧化性强于Br2。故,c中有黄绿色气体产生,d中溶液变为黄棕色,同时要注意尾气吸收。  
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考点分析:
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氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。

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(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(加热仪器和夹持装置已略去)。

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仪器A的名称是             

装置B中发生反应的离子方程式是     

如果浓盐酸不能顺利滴下,可能的原因是              

装置中盛装的试剂是                 ,其作用是                 

2)在CuCl2溶液转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。

已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:

  满分5 manfen5.com(aq) +4Cl(aq)满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com(aq) +4H2O(l)

  蓝色           黄色

上述反应的化学平衡常数表达式是K=    

现欲使溶液由黄色变成蓝色,请写出两种可采用的方法

a.                      b                    

3)由CuCl2溶液得到CuCl2·2H2O的过程中要加入盐酸的目的是                  

 

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S2C12是一种金黄色易挥发的液体,常用作橡胶硫化剂。某化学兴趣小组 拟设计实验制备少量的S2C12,査阅资料知S2Cl2在水中易发生歧化反应(一部分硫元素化 合价升高,另一部分化合价 降低)。加热条件下硫单质和干燥、纯净的Cl2反应即可生成S2C12,反应的化学方程式为:2S+Cl2满分5 manfen5.comS2Cl2

反应涉及的几种物质的熔沸点如下:

物质

S

S2Cl2

沸点/℃

445

138

熔点/℃

113

-76

该小组设计的制备装置如下图(夹持仪器已略去)

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回答下列问题:

(1)连接好实验装置后的第一步实验操作是______。

(2)实验中需要加热的仪器是                 (填写字母)

(3)装置B、C中的试剂分别是            

(4)装置D中仪器a的作用是                   

(5)反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是____________。

(6)若实验过程中缺少C装置,发现产品浑浊不清,请用化学方程式表示其原因____________。

(7)实验完毕,小组中的一位同学把剩余浓盐酸倒入E烧杯中,发现有黄绿色剌激性气体产生。用离子方程式表示产生该现象的原因____________。

 

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制备水杨酸对正辛基苯基酯(满分5 manfen5.com)如下:

步骤一:将水杨酸晶体投入三颈烧瓶中,再加入氯苯,搅拌溶解后,加入无水三氯化铝。

步骤二:按图12所示装置装配好仪器,水浴加热控制温度在20~40℃之间,在搅拌下滴加SOCl2,反应制得水杨酰氯,该反应为:

满分5 manfen5.com(水杨酸)+SOCl2满分5 manfen5.com(水杨酰氯)+HCl↑+SO2

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步骤三:将三颈烧瓶中的混合液升温至80℃,再加入对正辛苯酚(满分5 manfen5.com),温度控制在100℃左右,不断搅拌。

步骤四:过滤、蒸馏、减压过滤;酒精洗涤、干燥。

(1)步骤一中加入三氯化铝的作用是       

(2)实验时,冷凝管中的水应从            出(选填“a”或“b”);装置c的作用是       

(3)步骤三��发生反应的化学方程式为            

(4)步骤四减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用的硅酸盐材料的仪器有    

(5)步骤四减压过滤时,有时滤纸会穿孔,避免滤纸穿孔的措施是       

 

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下图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图。其中A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入铁屑粉少量。

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填写下列空白:(注:溴苯与NaOH溶液不可以发生水解反应)

(1)向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写结构简式)_____________。

(2)试管C中苯的作用是________;反应开始后,观察D和E试管,看到的现象为D中_________ ;E中            

3)反应2 min3 min后,在B中的NaOH溶液可观察到的现象是       

(4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有_______(填字母)

(5)改进后的实验除①步骤简单,操作方便,成功率高;②各步现象明显;③对产品便于观察这3个优点外,还有一个优点是_______________。

 

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实验室用少量的溴水和足量的乙醇制备1,2—二溴乙烷的装置如下图所示:

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有关数据列表如下:

 

乙醇

1,2-二溴乙烷

    乙醚

状态

无色液体

   无色液体

  无色液体

密度/g · cm-3

    0.79

    2.2

    0.71

沸点/

    78.5

    132

    34.6

熔点/

    -l30

    9

    -1l6

 

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回答下列问题:

(1)烧瓶D中发生的主要的反应方程式                        

(2)安全瓶B可以防倒吸,并可以检查实验进行时试管D是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶B中的现象                               

(3)在装置C中应加入      (填字母) ,其目的是_______________。

a.水          b.浓硫酸       c.氢氧化钠溶液

(4)若产物中有少量未反应的Br2,最好用      洗涤除去。(填字母)

a.水      b.氢氧化钠溶液        c.碘化钠溶液          d.乙醇

采取分离的主要玻璃仪器是           

5若产物中有少量副产物乙醚,可用         的方法除去。

6反应过程中应用冷水冷却装置D,但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是         

(7)判断该制各反应已经结束的最简单方法是               

 

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