新装修的居室内,甲醛浓度往往很大.严重污染空气.居住者接触时间较长易得白血病。1×10—5mol·L—1的紫色KMnO4溶液遇甲醛气体即褪色。用下面的微型化学实验可测定室内空气甲醛含量:
(1) 试设计实验,在中学实验室里配制100mL l.00×10-4mol·L-1KMnO4溶液;
(2) 用2.5mL注射器准确量取2mL l.00×10—4mol·L—1KMnO4溶液,注入六孔穴板1*孔内,加入3滴6 mol·L—1H2SO4溶液,盖好塞子;按图连接好装置。将此装置置于待测地点,缓慢抽气,每次抽气50mL,直到溶液红色褪去,记录抽气次数。已知有关反应为:5HCHO+4KMnO4+6H2SO45CO2+11H2O+2K2SO4+4MnSO4
(3) 设抽气次数为n,试计算甲醛在空气中的含量(mg/m3)。
(4) 若室内空气中甲醛气体最高允许浓度为20mg·m-3试分析讨论室内空气符合标准时n的取值范围。
(5) 为保证实验结果精确性,实验过程中应注意什么?
K3[Fe(C2O4)3]·3H2O[三草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体]易溶于水,难溶于乙醇,可作为有机反应的催化剂。实验室可用铁屑为原料制备,相关反应过程如下。请回答下列问题:
(1)铁屑中常含硫元素,因而在制备FeSO4时会产生有毒的H2S气体,该气体可用氢氧化钠溶液吸收。下列吸收装置正确的是(填序号)。
(2)在得到的FeSO4溶液中需加入少量的H2 SO4酸化,目的是,得到K3[Fe(C2O4)3]溶液后,加入乙醇的目的是。
(3)晶体中所含结晶水可通过重量分析法测定,主要步骤有:①称量,②置于烘箱中脱结晶水,③冷却,④称量,⑤重复②~④至恒重,⑥计算。
步骤⑤的目的是。
(4)C2O可被酸性KMnO4溶液氧化为CO2气体,故实验产物中K3[Fe(C2O3)3]·3H2O含量测定可用KMnO4标准溶液滴定。
①写出滴定过程中发生反应的离子方程式。
②下列滴定操作中使滴定结果偏高的是(填序号)。
A.滴定管用蒸馏水洗涤后,立即装入标准液 |
B.锥形瓶在装待测液前未用待测液润洗 |
C.滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失 |
D.读取标准液体积时,滴定前仰视读数,滴定后俯视读数 |
③取产物10.0 g配成100 mL溶液,从中取出20 mL于锥形瓶中,用浓度为0.1mol·L-l的酸性KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时消耗酸性KMnO4溶液24.00mL,则产物中K3 [Fe(C2O4)3]·3H2O的质量分数为[已知摩尔质量M{ K3[Fe(C2O4)3]·3H2O)="491" g·mol-l]。
草酸亚铁(FeC2O4)常用作分析剂、显影剂以及新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。
I.某兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。
(1)已知CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉。
将草酸亚铁分解产生的气体依次通过A(澄清石灰水)和B(氯化钯溶液),观察到A中澄清石灰水变浑浊,B中有黑色物质生成。由此说明气体产物中含有。
(2)将样品草酸亚铁晶体(FeC2O4·2H2O)在氩气气氛中进行热重分析,结果如下图(TG表示残留固体质量占原样品总质量的百分数)。
①试确定B点对应固体物质的化学式;
②写出BC对应的化学方程式。
II.某草酸亚铁样品(不含结晶水)中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。
实验方案如下:
①将准确称量的0.20g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70℃左右,立即用高锰酸钾溶液滴定至终点。
②向滴定终点混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H2SO4溶液,煮沸5~8min。用KSCN溶液在点滴板上检验煮沸液,直至溶液不变红,将其过滤至另一个锥形瓶中,用0.02000 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定该溶液至终点,消耗高锰酸钾标准液6.00 ml。
试回答下列问题:
(1)高锰酸钾标准液用滴定管盛装(填“酸式”或“碱式”)。
(2)在步骤①中,滴加高锰酸钾溶液时观察到有无色气体产生,则高锰酸钾与草酸反应的离子方程式为。
(3)在步骤②中,下列操作会引起测定结果偏高的是。
A.滴定管在盛装高锰酸钾前未润洗 |
B.滴定过程中,锥形瓶震荡的太剧烈,以致部分液体溅出 |
C.滴定前读数正确,滴定终点时俯视读数 |
D.滴定前读数正确,滴定终点时仰视读数 |
(4)0.20g 样品中 FeC2O4的质量分数为 。(不考虑步骤②中的损耗)
硫酸亚铁是重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主要治小麦黑穗病,还可以用作除草剂;在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐等。
(1)新制的绿矾(FeSO4·7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式:。
(2)已知FeSO4在不同条件下分解得到产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2;
SO3熔点是16.8℃,沸点是44.8℃。
某研究性学习小组拟用下列装置进行实验探究“在加热条件下FeSO4的分解产物”。
上述装置Ⅲ和Ⅳ用来检验气体产物。试回答下列问题:
①Ⅱ装置烧杯中水的温度应控制在(选填“0℃、25℃、50℃”),装置Ⅱ的作用是。
②装置Ⅲ中的试剂可以是(选填序号,下同),现象是,则证明气体产物中含有SO2; 装置Ⅳ中的试剂可以是。
A.2 mol/LNa2CO3溶液 |
B.品红溶液 |
C.0.5 mol/LBaCl2溶液 |
D.0.5 mol/LBa(NO3)2 |
E. 0.01 mol/LKMnO4溶液
F. 淀粉碘化钾溶液
③装置V中试剂为NaOH溶液,发生反应的离子方程式为。
④为了检验固体产物成分,取反应后的固体于试管中,加稀硫酸溶解,将所得溶液分成两份,进行如
下实验:
操作步骤 |
预期实验现象 |
预期实验结论 |
向其中一份溶液中加入 。 |
固体中含有Fe2O3 |
|
向另一份溶液中滴加2滴黄色K3[Fe(CN)6]溶液。 |
产生蓝色沉淀 |
⑤若用22.8 g FeSO4固体做实验,完全分解后,得到11.2 g固体,其中Fe2O3的质量分数=
(精确到0.1%)
TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。
(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下
有关性质如下表
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
其它 |
CCl4 |
-23 |
76 |
与 TiCl4互溶 |
TiCl4 |
-25 |
136 |
遇潮湿空气产生白雾 |
仪器A的名称是____ ,装置E中的试剂是 。反应开始前必须进行的操作是____ ;反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为____ (填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是 。
(2)工业上由钛铁矿(FeTO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:
酸溶:FeTiO3(s)+2H2SO4(aq) FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(1)
水解;TiOSO4(aq)+2H2O(1) H2T1O3(s)+H2SO4(aq)
简要工艺流程如下:
①试剂A为 。钛液I需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产率降低,原因是 。
②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是____ ,写出其中发生氧化还原反应的离子方程式____ 。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是____ (填化学式)。
实验室合成环己酮的反应、装置示意图及有关数据如下:
环己醇、环己酮、饱和食盐水和水的部分物理性质见下表:
物质 |
沸点(℃) |
密度(g·cm-3, 20℃) |
溶解性 |
环己醇 |
161.1(97.8) |
0.9624 |
能溶于水 |
环己酮 |
155.6(95) |
0.9478 |
微溶于水 |
饱和食盐水 |
108.0 |
1.3301 |
|
水 |
100.0 |
0.9982 |
括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点
(1)酸性Na2Cr2O7溶液氧化环己醇反应的ΔH<0,反应剧烈将导致体系温度迅速上升,副反应增多。实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的A中,在55~60℃进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95 ~ 100℃的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。
①如何滴加酸性Na2Cr2O7溶液 ,用漂粉精和冰醋酸代替酸性Na2Cr2O7溶液也可氧化环己醇制环己酮,用漂粉精和冰醋酸氧化突出的优点是 。
②蒸馏不能分离环己酮和水的原因是 。
(2)环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:a.蒸馏,收集151~ 156℃馏分,b.过滤,c.在收集到的馏分中加NaCl固体至饱和,静置,分液,d.加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水。
①上述操作的正确顺序是 (填字母)。
②上述操作b、c中使用的玻璃仪器除烧杯、锥形瓶、玻璃棒外,还需要的玻璃仪器有 。
③在上述操作c中,加入NaCl固体的作用是 。
(3)利用核磁共振氢谱可以鉴定制备的产物是否为环己酮,环己酮分子中有 种不同化学环境的氢原子。