无水四氯化锡(SnCl4)常用作有机合成的氯化催化剂。实验室可用熔融的锡(熔点231.9C)与Cl2 反应制备SnCl4装置如下图所示。
已知,① SnCl4在空气中极易水解生成SnO2•xH2O;②SnCl2、SnCl4有关物理性质如下表。
物质 | 颜色、状态 | 熔点/℃ | 沸点/℃ |
SnCl2 | 无色晶体 | 246 | 652 |
SnCl4 | 无色液体 | -33 | 114 |
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是__________,其中发生反应的离子方程式为________。
(2)装置B、C 中盛装的试剂分别是_______、__________。
(3)当观察到装置F液面上方出现_____现象时才开始点燃酒精灯,待锡熔化后适当增大氯气流量,继续加热。此时继续加热的目的有:①加快氯气与锡反应,②__________。
(4)E装置中b的作用是___________。
(5)若制得产品中含有少量Cl2,则可采用下列_____(填字母)措施加以除去。
A.加入NaOH 萃取分液 B.加入足量锡再加热蒸馏
C.加入碘化钾冷凝过滤 D.加入饱和食盐水萃取
(6)可用滴定法测定最后产品的纯度。准确称取该样品mg加入到适量浓盐酸溶解,然后再加水稀释至250 mL,用移液管移取25.00 ml,稀释后的溶液于锥形瓶中,加入两滴淀粉溶液作指示制,用cmol/L 的KIO3 标准溶液进行滴定,平行滴定3 次,平均消耗V mL的标准溶液。已知滴定时发生的反应为:Sn2++IO3-+H+→Sn4++I2+H2O(未配平)。回答下列问题:
①判断达到滴定终点的现象为____________。
②产品中SnCl2(摩尔质量为M g/mol )的含量为____%(用含m、c、V、M 的代数式表示)。
氮化镓(GaN)被称为第三代半导体材料,其应用已经取得了突破性的进展。
已知:(i)氮化镓性质稳定,不与水、酸反应,只在加热时溶于浓碱。
(ii)NiCl2溶液在加热时,先转化为Ni(OH)2,后分解为NiO。
(iii)制备氮化镓的反应为:2Ga+2NH32GaN+3H2
某学校化学兴趣小组实验室制备氮化镓,设计实验装置如图所示:
设计实验步骤如下:
①滴加几滴NiCl2 溶液润湿金属镓粉末,置于反应器内。
②先通入一段时间后的H2,再加热。
③停止通氢气,改通入氨气,继续加热一段时间。
④停止加热,继续通入氨气,直至冷却。
⑤将反应器内的固体转移到盛有盐酸的烧杯中,充分反应过滤、洗涤、干燥。
(1)仪器X中的试剂是___________,仪器Y的名称是__________________。
(2)指出该套装置中存在一处明显的错误是________________________。
(3)步骤①中选择NiCl2 溶液,不选择氧化镍的原因是____________________。
a.增大接触面积,加快化学反应速率
b.使镍能均匀附着在镓粉的表面,提高催化效率
c.为了能更好形成原电池,加快反应速率
(4)步骤③中制备氮化镓,则判断该反应接近完成时观察到的现象是____________________。
(5)请写出步骤⑤中检验产品氮化镓固体洗涤干净的操作________________________。
(6)镓元素与铝同族,其性质与铝类似,请写出氮化镓溶于热NaOH溶液的离子方程式:______________________。
某实验室用下图所示装置制备高浓度的次氯酸,先在Ⅱ中生成,再在Ⅲ中得到HClO溶液。
已知:的沸点为,以上分解为和;极易溶于水并与水反应生成HClO。
(1)反应中通入空气或氮气的作用是________________,实验中控制氯气与空气或氮气的体积比的方法是_________。
(2)装置Ⅱ、Ⅲ中使用多孔球泡的作用是_________;装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为_________。
(3)反应时,Ⅱ中要加装冷却装置,其原因是__________。
(4)已知次氯酸可被还原成,可利用此原理测定Ⅲ中所得次氯酸溶液的物质的量浓度。
此反应的化学方程式为__________________________。
量取次氯酸溶液于烧杯中,加入足量的溶液,混合均匀后再加入足量的溶液,反应完全后过滤,洗涤,干燥,用电子天平称量,得到固体,则所制取次氯酸的浓度为______。
(5)若制得上述次氯酸溶液,转化过程中氯的损耗为,则至少需要标况下__________L。
磷化氢是一种有大蒜气味的、无色剧毒的强还原性气体,易在空气中自燃,一般在稀释状态下使用能降低风险。某科研小组拟用水解法制备并冷凝收集部分干燥的,再利用未液化的余气继续探究其热分解情况。实验装置图及编号如下导管和部分夹持装置省略,其中装置D是鼓泡器,用于监测的流速。
(1)写出水解法制备的化学反应方程式________。由于水解反应太剧烈,为了减缓反应速率实验室可用________代替水。
(2)实验装置接口的正确连接顺序为________。
(3)中盛装石棉绒的仪器名称是________;装置E中装有足量的,实验中需持续通入后续装置,其作用主要有________答两点即可。
(4)中反应一段时间后,出现白色蜡状固体,经检验为白磷。写出该反应的化学方程式________。
(5)在溶液吸收未反应的气体过程中,产生和两种常见的最高价含氧酸,反应化学方程式为________;已知足量时,可继续被还原生成Cu单质。该小组为了测定此次制备的体积分数,收集到A装置出口的气体体积为已折算为标准状况,刚好被的溶液完全吸收,经过滤、洗涤、干燥后,得到单质,则的体积分数为________。
亚硝酰氯常用于合成洗涤剂、触媒及用作中间体。某学习小组在实验室用与NO制备ClNO并测定其纯度,进行如下实验夹持装置略去。
查阅资料:
年,瑞典化学家舍勒在研究软锰矿主要成分是的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。
亚硝酰氯的熔点为、沸点为,气态呈黄色,液态时呈红褐色。
亚硝酰氯遇水易反应生成一种氯化物和两种氮的常见氧化物,其中一种呈红棕色。
请回答下列问题:
Ⅰ的制备:舍勒发现氯气的方法至今还是实验室制取氯气的主要方法之一。
(1)该方法可以选择上图中的______填字母标号为发生装置,该反应中被氧化与被还原物质的物质的量之比为______。
(2)欲收集一瓶纯净干燥的氯气,选择上图中的装置,其连接顺序为:______按气流方向填小写字母标号。
Ⅱ亚硝酰氯的制备。实验室可用下图装置制备亚硝酰氯冰盐水的温度一般在:
(3)实验室也可用B装置制备NO;与B装置相比,使用X装置的优点为 ______。
(4)组装好实验装置后应先______,然后装入药品。一段时间后,两种气体在Z中反应的现象为______。
亚硝酰氯纯度的测定:将所得亚硝酰氯产品溶于水,配制成溶液;取出,以溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液的体积为 。已知:为砖红色固体
(5)配制溶液时除使用烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需用到的玻璃仪器是_________;滴定终点判断的方法是____________________________。
(6)亚硝酰氯与水反应的离子方程式为_________________________。亚硝酰氯的质量分数为_____________。
某同学设计如图装置,用过量浓硫酸与铜反应制取SO2,并探究SO2与Na2O2反应的产物。
Ⅰ.制取SO2
(1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式:_______________________。
(2)写出实验现象:
①细铜丝表面:_______________________________________。
②实验过程中,烧瓶内液体始终保持澄清,并_______________________________。
(3)欲使反应停止,应进行的操作是:______________________________________。
烧瓶中液体冷却后,可观察到的现象是:___________________________________。
Ⅱ.探究SO2与Na2O2反应后的固体产物。
(4)实验方案如下:取洗涤玻璃棉所得溶液,________________________________
(5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是:__________________________________。
若Na2O2未完全反应,对实验结果的影响是(用必要的文字和化学方程式表示)_______________________________________________________________________
III.装置改进
(6)老师指出该实验装置需做如下改进(只答出一种即可):
___________________________________________________________________。