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
某课外活动小组设计了以下实验测定Cu—Ag合金与浓硝酸的反应。其实验装置如图:
请回答下列问题:
(1)F仪器的名称是_______________,作用是____________________________。
(2)实验室用NH4Cl固体和饱和NaNO2溶液在加热条件下制备N2,该反应的化学方程式为____________________________;装置A中盛放的是酸性高锰酸钾溶液,作用是___________________________________________。
(3)进行实验。检查装置气密性后,在装置中添加相应的试剂,然后__________(填操作步骤),再将B装置分液漏斗中的浓硝酸缓慢滴加到三颈烧瓶中。
(4)测定硝酸的物质的量。反应结束后,从装置D中所得500mL溶液中每次取出25.00mL溶液,加入2滴指示剂,用0.05 mol·L-1的NaOH溶液滴定,三次滴定所读数据如下表:
| 滴定前体积/mL | 滴定后体积/mL |
笫一次 | 0.33 | 20.32 |
笫二次 | 1.25 | 23.26 |
笫=.次 | 1.47 | 21.48 |
装置D中生成的硝酸为________mol,则Cu-Ag合金与浓硝酸反应过程中生成的NO2在标准状况下的体积为__________mL。
(5)测定NO的体积。在测定NO的体积时,若E中量气管中水的液面比干燥管的液面高,直接读数会使测定的气体体积_________(填“偏大”或“偏小”),此时应将量气筒的位置_______(填“下移”或“上移”),以保证量气筒中的液面与干燥管中的液面持平。
二氧化氯(ClO2)是极易溶于水且不与水发生化学反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中拟用下图所示装置制取并收集C1O2。冋答下列问题:
(1)C1O2的制备
已知:SO2 +2NaClO3 +H2SO4 =2C1O2↑+2NaHSO4
①装置A中反应的化学方程式为_________________________。
②欲收集干燥的C1O2,选择上图中的装罝,其连接顺序为a→____________(按气流方向,用小写字母表示)。
③装置D的作用是_________________。
④若没有E装置,会造成的严重后果是____________________。
(2)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液.为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100.00mL试样;量取V1mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
①步骤2的反应中氧化产物的电子式为______。
②滴定终点的实验现象是_________________。
③原C1O2溶液的浓度为____g/L(用少骤中的字母代数式表示)。
④若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果_______;若滴定开始仰视读数,滴定终点时正确读数,则测定结果_____。(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
实验是化学学习中非常重要的内容,根据下面两个实验回答问题。
(一)某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
(查阅资料)25℃时,Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(实验探究)向2支均盛有1mL0.1mol/LMgCl2溶液的试管中分别加入2滴2mol/L NaOH溶液,制得等量Mg(OH)2沉淀。
(1)分别向两支试管中加入不同试剂,记录实验现象如表:(表中填空填下列选项中字母代号)
试管编号 | 加入试剂 | 实验现象 |
Ⅰ | 2滴0.1mol/LFeCl3溶液 | ①_____ |
Ⅱ | 4mL2mol/LNH4Cl溶液 | ②_____ |
A.白色沉淀转化为红褐色沉淀 B.白色沉淀不发生改变
C.红褐色沉淀转化为白色沉淀 D.白色沉淀溶解,得无色溶液
(2)同学们猜想实验Ⅱ中沉淀溶解的主要原因有两种:
猜想1:NH4+结合Mg(OH)2电离出的OH-,使Mg(OH)2的溶解平衡正向移动。
猜想2:____________________________________________________________。
(3)为验证猜想,同学们取少量相同质量的氢氧化镁盛放在两支试管中,一支试管中加入醋酸铵溶液(pH=7),另一支试管中加入NH4Cl和氨水混合液(pH=8),两者沉淀均溶解。该实验证明猜想正确的是____(填 “1”或“2”)。
(二)测定某品牌的碘盐(含有碘酸钾)中碘元素的百分含量。准确称取5.000 0 g该碘盐,溶于蒸馏水,然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合(发生的反应为KIO3+3H2SO4+5KI===3K2SO4+3I2+3H2O),充分反应后将混合溶液稀释至250 mL,然后取25.00 mL用5.0×10-4 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定(用淀粉作指示剂,反应为I2+2S2O32-===2I-+S4O62-)。有关实验数值如下表所示。
滴定次数 | 待测液的体积(mL) | 滴定前的读数(mL) | 滴定后的读数(mL) |
第一次 | 25.00 | 0.00 | 15.90 |
第二次 | 25.00 | 0.00 | 14.99 |
第三次 | 25.00 | 0.00 | 15.01 |
该碘盐中碘元素的百分含量为________。(保留三位有效数字)下列操作中,会导致所测得的碘元素的百分含量偏大的是________。
a.滴定终点时,俯视刻度
b.没有用Na2S2O3标准溶液润洗相应的滴定管
c.锥形瓶中有少量的蒸馏水
草酸亚铁是合成锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的原料。某工厂以炼钢厂的脱硫渣(主要成分是Fe2O3)为原料生产电池级草酸亚铁晶体的工艺流程如下:
(1)要提高“酸浸”速率,宜采取的措施有___(填两条)。
(2)写出“还原”过程中既是化合反应又是氧化还原反应的离子方程式___。
(3)滤渣2中含有的TiOSO4在热水中易水解,生成H2TiO3,该反应的化学方程式为___。
(4)“滤液”经处理后得到一种化肥,其化学式为___。“一系列操作”指___。
(5)已知:298K时,Ksp[Fe(OH)2]=4.0×10-17,当离子浓度≤1.0×10-5mol∙L-1时,视该离子已完全沉淀。上述流程中,加“氨水”调pH的范围为___(lg2≈0.3)。
(6)草酸亚铁晶体(FeC2O4∙2H2O)纯度的测定:准确称取mg草酸亚铁晶体于锥形瓶中,加入一定量的稀硫酸溶液,并加热至50℃,用cmol∙L-1KMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时,用去标准溶液VmL。滴定反应(未配平):FeC2O4∙2H2O+KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+CO2+MnSO4+K2SO4+H2O;则样品中FeC2O4∙2H2O的纯度为___%(用含有m、c、V的代数式表示);若草酸亚铁晶体失去部分结晶水,测得的结果___(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
含硫化合物在生产生活中应用广泛,科学使用对人体健康及环境保护意义重大。
(1)红酒中添加一定量的SO2 可以防止酒液氧化,这应用了SO2 的___性。
(2)某水体中硫元素主要以S2O32-形式存在,在酸性条件下,该离子会导致水体中有黄色浑浊并可能有刺激性气味产生,原因是___________________________________。(用离子方程式说明)
(3)实验室采用滴定法测定某水样中亚硫酸盐含量:
滴定时,KIO3 和KI 在盐酸作用下析出I2:5I-+ IO3- + 6H+ =3I2+3H2O
生成的I2 再和水样中的亚硫酸盐反应:I2 + SO32- + H2O = 2H++2I-+ SO42-
①滴定到终点时的现象是:________________________________
②若滴定前盛标准液的滴定管没有用标准液润洗,则测定结果将_________(填“偏大、偏小、不变”)。
③滴定终点时,100mL的水样共消耗x mL标准溶液。若消耗1mL标准溶液相当于SO32-的质量1g,则该水样中SO32-的含量为__________g / L
(4)已知非金属单质硫(S)是淡黄色固体粉末,难溶于水.为了验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,某化学实验小组设计了如下实验,请回答下列问题:
①若装置A的圆底烧瓶中盛装二氧化锰,则分液漏斗中盛装的试剂是_____________________
②装置B中实验现象为___________________________,证明氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强。
③装置C中反应的作用是:____________________________