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已知Cr2+不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。醋酸亚铬水合物[Cr(CH3CO...

已知Cr2不稳定,极易被氧气氧化,不与锌反应。醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种深红色晶体,不溶于冷水,是常用的氧气吸收剂。实验室中以锌粒、CrCl3溶液、CH3COONa溶液和盐酸为主要原料制备醋酸亚铬水合物,其装置如下图所示。制备过程中发生的相关反应如下所示:

Zn+2HCl===ZnCl2+H2

Zn+2CrCl3===2CrCl2+ZnCl2

2Cr2+4CH3COO+2H2O===[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(晶体)

试回答下列问题:

(1)本实验中配制溶液所用的蒸馏水需事先煮沸,原因是__________

(2)往仪器中加盐酸和CrCl3溶液的顺序最好是__________________________,理由是____________

(3)为使生成的CrCl2溶液与CH3COONa溶液混合,应关闭阀门____(“A”“B”,下同),打开阀门_____

(4)本实验中锌粒要过量,其原因除了使锌与CrCl3充分反应得到CrCl2外,另一个作用是________。仪器的主要作用是___________

(5)已知实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51 g,取用的CH3COONa溶液为1.5 L 0.1 mol/L,其他反应物足量。实验后得干燥的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.4 g,则该实验所得产品的产率为________(用百分数表示,保留3位有效数字)(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)。

 

去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化 先加盐酸后加CrCl3溶液 让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置Ⅱ和Ⅲ中的空气赶出,避免生成的Cr2+被氧化 B A 让产生的H2赶出装置Ⅱ和Ⅲ中的空气并将CrCl2溶液压入装置Ⅲ与CH3COONa溶液反应 防止空气进入装置Ⅲ 83.3% 【解析】 (1)根据信息,Cr2+不稳定,极易被氧气氧化,因此在配制溶液时,所用蒸馏水事先煮沸,其原因是去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化; (2)装置中有氧气,为防止Cr2+被氧化,先排除装置中氧气,即先加盐酸,再加CrCl3溶液,理由是让锌粒与盐酸先反应产生H2,把装置Ⅱ和Ⅲ中的空气赶出,避免生成的Cr2+被氧化; (3)根据实验目的,需要把装置II的溶液压入到装置III,需要关闭阀门B,打开阀门A,Zn和盐酸反应,产生氢气,利用压强差,把装置II中溶液压入到装置III中; (4)根据(3)过量Zn的另一个作用是让产生的H2赶出装置Ⅱ和Ⅲ中的空气并将CrCl2溶液压入装置Ⅲ与CH3COONa溶液反应;仪器IV的作用是防止空气进入装置III; (5)CrCl3的物质的量为9.51/158.5mol=0.06mol,根据元素守恒,则Cr2+的物质的量为0.06mol,CH3COONa的物质的量为1.5×0.1mol=0.15mol,根据题中所给第三个反应,Cr2+不足,CH3COONa过量,根据Cr2+进行计算,得出[Cr(CH3COO)2]2·2H2O的质量为0.06×376/2g=11.28g,即产率为9.4/11.28×100%=83.3%。  
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醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O(相对分子质量为376)是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,潮湿时易被氧化,微溶于乙醇,不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂)。其制备装置及步骤如下:

①待三颈烧瓶内的溶液由深绿色(Cr3+)变为亮蓝色(Cr2+)时,将溶液转移至装置乙中,当出现大量红棕色晶体时,关闭分液漏斗的旋塞。

②将装置乙中混合物快速过滤、洗涤和干燥,称量得到 [Cr(CH3COO)2]2·2H2O。

③检查装置气密性后,往三颈烧瓶中依次加入过量锌粒、适量CrCl3溶液。

④关闭K2,打开K1,旋开分液漏斗的旋塞并控制好滴速。

(1)正确的实验步骤为:_________________

(2)装置甲中连通管a的作用是_______________________________________

(3)三颈烧瓶中的Zn除了与盐酸生成H2外,发生的另一个反应的离子方程式为_______________________________________________

(4)实现步骤①中溶液自动转移至装置乙中的实验操作为_______________________

(5)步骤④目的是___________________________________________

(6)洗涤产品时,依次用去氧的冷蒸馏水、无水乙醇、乙醚,目的是_________________

(7)已知其它反应物足量,实验时取用的CrCl3溶液中含溶质9.51g,实验后得干燥纯净的[Cr(CH3COO)2]2·2H2O 9.48g,则该实验所得产品的产率为____(不考虑溶解的醋酸亚铬水合物)(用百分数表示,保留3位有效数字)。

 

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某研究学习小组要制备一种在水中溶解度很小的黄色化合物,并用滴定法测定其组成。已知在温度高于时易发生分解。实验操作如下:

步骤一:将图甲分液漏斗中的草酸溶液滴入锥形瓶内,可生成黄色沉淀;

步骤二:称取黄色产物于锥形瓶中,加入足量的硫酸并水浴加热至。待固体全部溶解后,用胶头滴管吸出一滴溶液点在点滴板上,用铁氰化钾溶液检验,无蓝色沉淀产生;

步骤三:用标准液滴定步骤二所得的溶液;

步骤四:向步骤三滴定后的溶液中加足量的Zn粉和硫酸溶液,几分钟后用胶头滴管吸出一滴点在点滴板上,用KSCN溶液检验,若不显红色,过滤除去Zn粉,并用稀硫酸洗涤Zn粉,将洗涤液与滤液合并,用标准液滴定,用去高锰酸钾标准液

(1)步骤一中将沉淀从反应混合物中分离出来的操作名称是________

(2)步骤二中水浴加热并控制温度的理由是________,加铁氰化钾溶液无蓝色沉淀产生,此操作的目的是________

(3)步骤三盛装标准液的滴定管在滴定前后的液面如图乙所示,则消耗标准液的体积为________,该滴定管为________滴定管酸式碱式

(4)步骤四中滴定时发生反的离子方程式为________。若不合并洗涤液,则消耗标准液的体积将________增大”“减小不变。由以上数据计算黄色化合物的化学式为________

 

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某活动小组在实验室探究氨气的的制备方法,并测定其分子组成。

同学甲用下图所示装置制备氨气。

已知:加热饱和溶液可以制取

(1)DG处的酒精灯最先点燃的是 ___________填字母

(2)写出B中制取的反应的离子方程式:__________

(3)图示装置从左到右正确连接顺序:________________

同学乙用下图所示装置夹持装置已省略制备氨气,并与CuO反应测定氨气的组成。

(1)同学乙在相同条件下,选择不同固体试剂制取氨气,实验数据如下:

实验方案

固体试剂

体积

1

CaO

1753

2

1892

3

1354

4

1384

 

分析表中数据,你认为哪种方案制取氨气的效果最好?________填序号,该方案制取氨气效果好的可能原因是_______________

(2)装置D的作用是______________________________________

(3)实验结束后,若测得干燥管C增重,装置E中气体的体积为已折算为标准状况,则氨分子中氮、氢的原子个数比为___________用含mV的代数式表示;若测量时,发现E装置中液面左低右高,则测得的比值___________偏大”“偏小不变

 

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20世纪60年代以后,人们发现了120多种含铁硫簇的酶和蛋白质。它是存在于生物体的最古老的生命物质之一。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验:

实验一:测定硫的质量:

(1)连接装置,请填写接口顺序:b____________________

(2)检查装置的气密性,在A中放入0.4g铁硫簇的样品含有不溶于水和盐酸的杂质,B中加入品红溶液,在C中加入30mL 0.1mol/L的酸性溶液.

(3)通入空气并加热,发现固体逐渐转变为红棕色.

(4)待固体完全转化后,取C中的溶液,用0.1mol/L的碘化钾溶液进行滴定。记录数据如下:

滴定次数

待测溶液体积

消耗碘化钾溶液体积

滴定前刻度

滴定后刻度

1

2

3

 

实验二:测定铁的质量:

取实验A的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH溶液,过滤后取滤渣,经灼烧得0.32g固体.试回答下列问题:

(1)检查实验一中装置A的气密性的方法是_________

(2)滴定终点的判断方法是_________

(3)装置B中品红溶液的作用是_______有同学提出,撤去B装置,对实验没有影响,你的看法是______选填合理不合理,理由是_________

(4)KI溶液滴定溶液时发生反应的离子方程式为_________

(5)请计算这种铁硫簇结构的化学式_________

(6)下列操作,可能引起偏大的是_________

滴定剩余溶液时,KI溶液滴到锥形瓶外边一滴

配制KI溶液时,定容时俯视刻度线

用碘化钾溶液滴定剩余溶液时,滴定前有气泡,滴定后无气泡

实验二中,对滤渣灼烧不充分

 

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为了检验硫酸铵的热分解产物,某同学设计了如图所示实验装置。

回答下列问题:

(1)装置A中玻璃丝的作用是________

若在时加热,B中湿润的红色石蕊试纸变蓝,则有________(填化学式产生;若C中盛放溶液,有白色沉淀产生,________(不能说明分解产物中有,理由是________________;若要检验是否有产生,C中应盛放的试剂是________

(2)若在A中装入,按下图连接,在时加热至完全分解。

实验结束后,为防止倒吸,正确的操作是________

浓硫酸吸收的气体是________填化学式

D中增重E中增重F中收集的气体为已折算为标准状况,分解反应的化学方程式为________已知分解产物中没有

 

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