某校化学研究性学习小组利用下面所提供的仪器装置和药品制取NaHCO3溶液,设计如下实验。实验室提供的药品、仪器装置如下:
药品:①2% NaOH溶液 ②稀HCl ③稀H2SO4 ④饱和KHCO3溶液 ⑤浓H2SO4 ⑥CaCO3固体 ⑦K2CO3粉末
仪器装置(如图所示):
请根据题目要求完成下列问题:
(1)请按下表要求,填写选择的装置和药品。
分项 内容 |
CO2发生装置(随开随用,随关随停)(X) |
除杂洗气装置(Y) |
制备产品装置(Z) |
选择的装置(填序号) |
|
|
c |
选择的药品(填序号) |
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① |
(2)如何检验所选择的CO2发生装置(X)的气密性,请写出主要操作过程:_________________。
(3)将装置按X、Y、Z顺序连接并检查气密性后,当加入药品实验时,X装置中发生化学反应的离子方程式为________________________,Y装置中除去的杂质为_____________。
(4)常温下,向Z装置的NaOH溶液中通入过量CO2气体,其目的是____________________。
(5)若要保证Z装置中不析出晶体(不考虑过饱和溶液问题),NaOH溶液最大浓度不能超过_______________%(质量分数)。
附:有关物质在常温(25 ℃)时的溶解度
化学式 |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
NaOH |
NaCl |
Na2SO4 |
溶解度(g/100 g H2O) |
21.3 |
9.60 |
107 |
35.8 |
19.4 |
无水氯化亚铁用于制造铁系催化剂、印染的媒染剂和染料还原剂,还可用于冶金、医药、照相等行业。一实验小组模仿工业方法制取氯化亚铁,设计装置如下
通过查阅相关资料可知:
①在持续高温500℃时,铁与纯净、干燥Cl2反应可生成FeCl2,在温度较低时可生成FeCl3;
②FeCl3熔沸点低,易升华。
根据以上信息回答相关的问题
(1)abc仪器组合成制取氯气的装置,反应无需加热,请写出a容器内所发生的化学反应方程式 。
(2)d、e盛装的药品分别是 和 ,f、g的作用是 。
(3)反应器为硬质玻璃管,纯净铁粉与氯气在500℃左右反应。
①化学反应方程式为
②实验操作顺序是:组装仪器、 、装入药品、 、 、停止加热、关闭c的活塞。
(4)实验小组记录的实验现象如下:
观察到的部分现象 |
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第一次实验 |
反应器中有白雾、红色固体、g瓶有白雾和黄绿色气体 |
第二次实验 |
反应器中有绿色晶体,g瓶有红棕色的烟和黄绿色气体 |
第三次实验 |
反应器中有绿色晶体,g瓶有黄绿色气体 |
①第一次实验,发现e瓶没有盛装任何药品,所以得到红色固体,其原因是 。
②第二次实验,g瓶有红棕色的烟,其原因是 。
(5)第三次实验得到的固体,最可能含有微量杂质是 ,如果需要配制约2~3mol/L的染料还原剂溶液,则无需除去,理由是 。
阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备基本操作流程如下:
主要试剂和产品的物理常数
请根据以上信息回答下列问题:
(1)①合成阿斯匹林时,最合适的加热方式是。
②抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是。
(2)提纯粗产物中加入饱和NaHCO3溶液至没有CO2产生为止,再抽滤,则加饱和NaHCO3溶液的目的是。
另一种改进的提纯方法,称为重结晶提纯法。方法如下:
(3)改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示,
①使用温度计的目的是。冷凝水的流进方向是。(填“b”或“c”)。
②重结晶提纯法所得产品的有机杂质要比原方案少的原因。
(4)检验产品中是否含有水杨酸的化学方法是。
(5)该学习小组在实验中原料用量:2.0 g水杨酸、5.0 mL醋酸酐(ρ=1.08 g/cm3),最终称得产品m=2.2 g,则所得乙酰水杨酸的产率为。
铜是人类最早生产和使用的金属之一,在化学反应中铜元素可表现为0、+1、+2价。
Ⅰ.(1)在西汉古籍中曾有记载:“曾青得铁则化为铜”,即:曾青(CuSO4)跟铁反应生成铜,试写出该反应的离子方程式 。
(2)在原电池和电解池中,铜常用作电极,下列有关说法正确的是
A.锌铜原电池中铜是正极 | B.用电解法精炼铜时粗铜作阴极 |
C.在镀件上镀铜时铜与电源正极相连 | D.铜作阳极时不一定溶解 |
Ⅱ.学习小组对无水硫酸铜分解的产物进行实验探究。
【提出问题】碳酸钙受热分解生成CaO和CO2,那么无水硫酸铜受热分解也只生成CuO和SO3吗?
【设计实验】按如图装置进行试验。
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三苯甲醇()是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇的流程如图1所示,装置如图所示。
已知:(I)格氏试剂容易水解:
(Ⅱ)相关物质的物理性质如下:
(Ⅲ)三苯甲醇的相对分子质量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点。
请回答以下问题:
(1)图2中玻璃仪器B的名称:;装有无水CaCl2的仪器A的作用是。
(2)图2中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是;制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用加热方式。
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写如下空白:
其中,①操作为:;洗涤液最好选用(从以下选项中选择);
A.水 | B.乙醚 | C.乙醇 | D.苯 |
检验产品已经洗涤干净的操作为:。
(4)纯度测定:称取2.60 g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不反应),充分反应后,测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80mL。则产品中三苯甲醇的质量分数为。
某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置,认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。
(1)乙同学认为甲同学的结论是错误的,他的理由是(用化学方程式表示),所以他认为应该检验(填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”,从而改进了实验装置如图2所示。
(2)为了减少干扰,对于A装置有下面4种操作方案,其中最合理的是(填写数字序号)。
①将炭与浓硝酸一同放在装置中加热;②先加热浓硝酸,然后将炭投入其中;
③先加热炭,再加入冷浓硝酸;④先加热炭,再将炭投入冷浓硝酸。
(3)请用平衡移动原理解释B装置的作用。
(4)C装置中出现的现象是,经检测C的溶液中还含有少量氮元素,只以NO3-形式存在,写出生成该离子的化学方程式。