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已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,按如图所示装置展开相关探究:取一定量的...

已知SO2可以用Fe(NO3)3溶液吸收,按如图所示装置展开相关探究:取一定量的铜片于三颈烧瓶中,通入一段时间N2后再加入足量的浓硫酸,加热;装置A中有白雾(硫酸酸雾)生成,装置B中产生白色沉淀。回答下列问题:

 

(i)装置A中用于添加浓硫酸的仪器名称为_________________

(2)实验开始前需进行的操作是_____________________

(3)加入浓硫酸之前先通入N2一段时间,其目的是_____________________

(4)排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,则C中盛放的试剂是_______;若用NaOH溶液处理尾气,则发生反应的离子方程式为_________________。   

(5)经过讨论,该小组对装置B中产生沉淀的原因,提出下列假设(不考虑各因素的叠加);假设1:装置A中白雾进入装置B中参与了反应;

假设2:______________

假设3: Fe(NO3)3溶液显酸性,在此酸性条件下NO3-能氧化SO2

(6)请你设计实验验证上述假设3,写出实验步骤、预期现象和结论。

实验步骤(简述操作过程)

预期现象和结论

①测1.0mol/LFe(NO3)3溶液的pH

②取与Fe(NO3)3溶液中c(NO3-)相同的适量Ba(NO3)2溶液滴入试管中

(3)________________

④向试管中通入适量SO2气体

_____________

 

 

(7)若假设2正确,请写出B中发生反应的离子方程式:_________________

 

分液漏斗 检查装置的气密性 排除空气的干扰 饱和NaHSO4溶液 SO2+2OH-==SO32-+H2O SO2被Fe3+氧化为SO42- 向试管中滴加少许稀硝酸,调节pH与①相同 若有白色沉淀,则假设3成立;反之,则假设3不成立 2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++SO42-+4H+ Ba2++SO42-==BaSO4↓ 【解析】(1)根据装置构造可知该仪器名称是分液漏斗;(2)实验开始前需进行的操作是检查装置的气密性;(3)装置中含有空气,空气中氧气能氧化亚铁离子干扰实验,所以通入氮气的目的是排除空气的干扰;(4)排除装置A中白雾影响,可在装置A、B间增加洗气瓶C,C中盛放的物质能吸收硫酸且不能吸收二氧化硫、不能引进新的杂质,则需要饱和NaHSO3溶液;二氧化硫属于酸性氧化物,能和碱溶液发生反应生成盐和水,离子方程式为SO2+2OH-==SO32-+H2O;(5)铁离子具有氧化性、二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸根离子,因此假设3是SO2被Fe3+氧化为SO42-;(6)要验证假设3,硝酸铁是强酸弱碱盐,其溶液呈酸性,要证明是酸性条件下硝酸根离子氧化二氧化硫,可以用硝酸的强碱盐溶液、少量稀硝酸,然后向溶液中通入少量二氧化硫观察实验现象,第三步操作是向试管中滴加少许稀硝酸,调节pH与①相同;通过以上一系列操作,如果溶液中有白色沉淀生成就说明假设3成立,否则假设3不成立;(7)铁离子把SO2氧化为硫酸,硫酸与氯化钡反应产生白色沉淀,反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O==2Fe2++SO42-+4H+、Ba2++SO42-==BaSO4↓。
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考点分析:
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草酸晶体的组成可表示为H2C2O4·xH2O。实验室常用其加热分解制取CO气体,反应方程式为:H2C2O4·xH2OCO↑+CO2↑+(x+1)H2O。下图为分解草酸晶体,用干燥纯净的CO还原CuO制取Cu,并收集CO的实验装置(略去铁架台、铁夹等支撑加持装置),回答下列问题。

1)实验过程中涉及到如下操作:①点燃A处的酒精灯 ②熄灭A处的酒精灯 ③点燃D处的酒精灯 ④熄灭D处的酒精灯。点燃D处酒精灯前必须要进行的操作名称是__________。这4步操作由先到后的顺序为______________(填序号)

2A装置为加热分解草酸的装置,指出该装置一处错误:_______________________BF装置中盛放的试剂相同,其中溶质是__________ (填化学式)E装置的作用是__________

3)用酸性高锰酸钾溶液滴定草酸晶体,求x的值。

实验步骤:准确称取1.08g 草酸晶体,配成100mL溶液;取出20.00mL于锥形瓶中,再向瓶中加入足量稀H2SO4;用0.0500mol/L酸性高锰酸钾溶液滴定,滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液16.00mL。滴定时,所发生的反应为:2MnO4+5H2C2O4+6H+= 10 CO2↑+2Mn2++8H2O

①配制草酸溶液除需要胶头滴管、烧杯,还一定需要的玻璃仪器有_____________

x=________

 

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无水MgBr2常用于催化剂。某化学小组在实验室选用下图所示装置 (夹持装置略)采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2

已知:①在浓硫酸存在下,加热到140℃时乙醇脱水生成乙醚(C2H5OC2H5),加热到170℃时乙醇脱水生成CH2 = CH2

②乙醚的熔点为34.6℃,沸点为132℃。

MgBr2剧烈反应,放出大量的热;MgBr2具有强吸水性;MgBr2能与乙醚发生反应 MgBr2 +3C2H5OC2H5 MgBr2 • 3C2H5OC2H5

实验主要步骤如下:

I.选用上述部分装置,正确连接,检查装置的气密性。向装置中加入药品。

II.加热装置A,迅速升温至140℃,并保持140℃加热一段时间,停止加热。

III.通入干燥的氮气,让液溴缓慢进入装置B中,直至完全加入。

IV.装置B中反应完毕后恢复至室温,过滤反应物,将得到的滤液转移至干燥的烧瓶中,在冰水中冷却,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。

V.用苯洗涤粗产品,减压过滤,得三乙醚合溴化镁,将其加热至160℃分解得无水 MgBr2

回答下列问题:

(1)装置A中使用仪器m的优点是________

(2)步骤I中所选装置的正确连接顺序是a________ (填小写字母)。装置D的作用是________

(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片,应该采取的正确操作是________

(4)步骤V中用苯洗涤三乙醚合溴化镁的目的是________

(5)步骤V采用减压过滤(使容器内压强降低,以达到固液快速分离)。下列装置可用作减压过滤的是________(填序号)。

(6)实验中若温度控制不当,装置B中会产生CH2Br—CH2Br。请设计实验验证 CH2Br—CH2Br的存在:从反应后的混合物中分离提纯得到CH2Br—CH2Br_______

 

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无水MgBr2常用于催化剂。某化学小组在实验室选用下图所示装置 (夹持装置略)采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2

已知:①在浓硫酸存在下,加热到140℃时乙醇脱水生成乙醚(C2H5OC2H5),加热到170℃时乙醇脱水生成CH2 = CH2

②乙醚的熔点为34.6℃,沸点为132℃。

MgBr2剧烈反应,放出大量的热;MgBr2具有强吸水性;MgBr2能与乙醚发生反应 MgBr2 +3C2H5OC2H5 MgBr2 • 3C2H5OC2H5

实验主要步骤如下:

I.选用上述部分装置,正确连接,检查装置的气密性。向装置中加入药品。

II.加热装置A,迅速升温至140℃,并保持140℃加热一段时间,停止加热。

III.通入干燥的氮气,让液溴缓慢进入装置B中,直至完全加入。

IV.装置B中反应完毕后恢复至室温,过滤反应物,将得到的滤液转移至干燥的烧瓶中,在冰水中冷却,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗产品。

V.用苯洗涤粗产品,减压过滤,得三乙醚合溴化镁,将其加热至160℃分解得无水 MgBr2

回答下列问题:

(1)装置A中使用仪器m的优点是________

(2)步骤I中所选装置的正确连接顺序是a________ (填小写字母)。装置D的作用是________

(3)若加热装置A一段时间后发现忘记加入碎瓷片,应该采取的正确操作是________

(4)步骤V中用苯洗涤三乙醚合溴化镁的目的是________

(5)步骤V采用减压过滤(使容器内压强降低,以达到固液快速分离)。下列装置可用作减压过滤的是________(填序号)。

(6)实验中若温度控制不当,装置B中会产生CH2Br—CH2Br。请设计实验验证 CH2Br—CH2Br的存在:从反应后的混合物中分离提纯得到CH2Br—CH2Br_______

 

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硼位于ⅢA族,三卤化硼是物质结构化学的研究热点,也是重要的化工原料。三氯化硼(BCl3)可用于制取乙硼烷(B2H6),也可作有机合成的催化剂。

(查阅资料)

BCl3的熔点为-107.3 ℃,沸点为12.5 ℃;

2B6HCl2BCl33H2

③硼与铝的性质相似,也能与氢氧化钠溶液反应。

(设计实验) 某同学设计如图所示装置制备三氯化硼:

请回答下列问题:

(1)常温下,高锰酸钾固体粉末与浓盐酸发生的反应可替代A装置中的反应,两个反应的产物中锰的价态相同。写出高锰酸钾固体粉末与浓盐酸反应的离子方程式:______________

(2)E装置的作用是________________

(3)写出D装置中发生反应的化学方程式:__________________;实验中可以用一个盛装________(填试剂名称)的干燥管代替FG装置,使实验更简便。

(4)三氯化硼遇水剧烈反应生成硼酸(H3BO3)和白雾,写出该反应的化学方程式________________

(5)为了顺利完成实验,正确的操作是__________(填序号)

①先点燃A处酒精灯,后点燃D处酒精灯

②先点燃D处酒精灯,后点燃A处酒精灯

③同时点燃AD处酒精灯

(6)请你设计一个简易实验,验证制得的产品中是否含有硼粉:____________________

 

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过碳酸钠是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如图1

已知:主反应

副反应

滴定反应:

开始分解。

请回答下列问题:

1)图2中支管的作用是 ______

2)步骤的关键是控制温度,其措施有 ______ ______

3)在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇,均可析出过碳酸钠,原因是 ______

4)步骤中选用无水乙醇洗涤产品的目的是 ______

5)下列物质中,加入到过碳酸钠溶液中,不会产生大量气体的是 ______

A.MnO2  B.FeCl3  C.Na2SO3  D.NaOH  E.HCl

6)准确称取 过碳酸钠于250mL 锥形瓶中,加50mL 蒸馏水溶解,再加50mL,用标准溶液滴定至终点时消耗,则产品中的质量分数为 ______

 

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