下图所示为常见气体制备、分离、干燥和性质验证的部分仪器装置（加热设备、夹持固定装置和连接用橡胶管均略去），甲、乙两位同学分别进行了如下实验。请根据要求回答下列问题（仪器装置可任意选用，必要时可重复选择，a、b为活塞）。
（1）甲同学在气体入口处通入CO和CO2的混合气体，E内放置CuO，并选择其他合适装置获得了纯净干燥的CO，验证了CO的还原性及氧化产物。该同学所选装置的连接顺序为A→（ ） → （ ） →（ ） → （ ） → （ ）（填代号、下同）。能验证CO氧化产物的现象是 。
（2）甲同学完成实验后，乙同学认为在甲同学实验基础上稍加改装就可制取纯净干燥的O2，并用O2氧化乙醇。
①乙同学首先将装置E内CuO换为Na2O2；
②然后按A→ （ ）→ （ ）→ （ ） → （ ）的顺序组合装置，保持活塞a关闭，打开活塞b。开始反应一段时间后E中反应方程式为： ；
（3）乙同学实验后认为装置H在设计上有明显缺陷，并提出了如右图所示的替代方案，则试管n中应装入的试剂为 （填化学式），其作用是 。
苯甲酸广泛应用于制药和化工行业。某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸。反应原理:
+2KMnO4
+KOH+
2MnO2↓+H2O
+HCl
+KCl
实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液在100 ℃反应一段时间后停止反应,按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。
已知:苯甲酸分子量122,熔点122.4 ℃,在25 ℃和95 ℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g;纯净固体有机物一般都有固定熔点。
(1)操作Ⅰ为 ,操作Ⅱ为 。
(2)无色液体A是 ,定性检验A的试剂是 ,现象是 。
(3)测定白色固体B的熔点,发现其在115 ℃开始熔化,达到130 ℃时仍有少量不熔。该同学推测白色固体B是苯甲酸与KCl的混合物,设计了如下方案进行提纯和检验,实验结果表明推测正确。请完成表中内容。
| 序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
| ① |
将白色固体B加入水中,加热溶解, |
得到白色晶体和无色滤液 |
|
| ② |
取少量滤液于试管中, |
生成白色沉淀 |
滤液含Cl- |
| ③ |
干燥白色晶体, |
|
白色晶体 是苯甲酸 |
(4)纯度测定:称取1.220 g产品,配成100 mL甲醇溶液,移取25.00 mL溶液,滴定,消耗KOH的物质的量为2.40×10-3 mol。产品中苯甲酸质量分数的计算表达式为 ,计算结果为 (保留二位有效数字)。
为探究某铁碳合金与浓硫酸在加热条件下的反应的部分产物并测定铁碳合金中铁元素的质量分数,某化学活动小组设计了如图所示的实验装置,并完成以下实验探究。
(1)往圆底烧瓶中加入m g铁碳合金,并滴入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是:①常温下,Fe在浓硫酸中钝化;② 。
(2)反应一段时间后,从A中逸出气体的速率仍然较快,除因反应温度较高外,还可能的原因是 。
(3)装置B的作用是 。
(4)甲同学观察到装置C中有白色沉淀生成,他得出了使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。装置A中能产生二氧化碳的化学方程式为 。
(5)乙同学认为甲同学的结论是错误的,他认为为了确认二氧化碳的存在,需在装置B-C之间添加装置M。装置E、F中盛放的试剂分别是 、 。重新实验后观察到装置F中的现象是 。
(6)有些同学认为合金中铁元素的质量分数可用KMnO4溶液来测定(5Fe2++Mn
+8H+
5Fe3++Mn2++4H2O)。
测定铁元素质量分数的实验步骤如下:
Ⅰ.往烧瓶A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
Ⅱ.将滤液B稀释为250 mL;
Ⅲ.取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体积的平均值为V mL。
①步骤Ⅱ中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还必须要用到的是 。
②丙同学设计了下列滴定方式(夹持仪器省略),最合理的是 (填字母序号)。
③滴定过程中 (填“需要”或“不需要”)加入指示剂。
④铁碳合金中铁元素的质量分数为 。
制备无水乙醇的实验原理:由于乙醇95.6%、水4.4%组成一种混合物,常压下,它有一定的沸点（78.17 ℃）,这个沸点低于水的（100 ℃）也低于纯乙醇的沸点（78.3 ℃）,所以只靠简单蒸馏酒精,所得乙醇纯度最高只能达到95.6%,尚含有4.4%的水。如果要得到含量较高的乙醇,在实验室中常用的简便方法是加入生石灰回流（回流是在一个可以加热的反应容器中,把液体加热使受热转化生成的蒸气通过冷凝器冷凝又回流到原容器的操作。见图甲）,回流之后再蒸馏,可得99.5%的乙醇,通常称为无水乙醇。如果要得到纯度更高的绝对乙醇（含乙醇99.95%）,则还要用金属钠进行处理,借以除去最后微量的水分。
实验步骤:取干燥的250 mL圆底烧瓶一个,加入95%乙醇100 mL和小块生石灰30 g,振摇后用橡皮塞塞紧,放置过夜。在烧瓶口装上回流冷凝管,管口接一支氯化钙干燥管（装置见图甲）,在水浴上加热回流1至2小时,稍冷,取下冷凝管,改装成蒸馏装置（如图乙）,再放在热水浴中蒸馏,把最初蒸出的5 mL馏出液另外回收,然后用烘干的吸滤瓶作为接收器,其侧管接一支氯化钙干燥管,使其与大气相通,蒸至无液滴出来为止,量取所得乙醇的体积,计算回收率。请回答:
（1）为什么回收或蒸馏时都要装上氯化钙干燥管?
。
（2）为了防止回流系统外部湿气侵入,有人用塞子把冷凝管上端塞紧,这样做是否可行,为什么? 。
（3）无水氯化钙常用作吸水剂,如用无水氯化钙代替氧化钙投入酒精中,放置过夜,然后过滤。用此方法进行本实验制取乙醇是否可行,为什么?
。
（4）一般用干燥剂干燥有机物时,在蒸馏前应先过滤,但用氧化钙制备无水乙醇时,为什么可不过滤,留在瓶中一起蒸馏?
。
（5）为什么最初蒸出的5 mL馏出液另外收集,它的纯度是否已达99.5%?
。
某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应,研究NH3的某种性质并测定其组成,设计了如下实验装置（夹持装置未画出）进行实验。请回答下列问题:
（1）仪器a的名称为 ;仪器b中可选择的试剂为 。
（2）实验室中,利用装置A,还可制取的无色气体是 （填字母）。
| A．Cl2 | B．O2 | C．CO2 | D．NO2 |
（3）实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体,量气管有无色无味的气体产生,上述现象证明NH3具有 性,写出相应的化学方程式: 。
（4）E装置中浓硫酸的作用是 。
（5）读取气体体积前,应对装置F进行的操作: 。
（6）实验完毕,若测得干燥管D增重m g,装置F测得气体的体积为n L（已折算成标准状况）,则氨分子中氮、氢的原子个数比为 （用含m、n字母的代数式表示）。
现要测定某氯化亚铁和氯化铁混合物中铁元素的质量分数,按以下步骤进行实验:
Ⅰ.请根据上面流程,回答以下问题:
（1）操作Ⅰ所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有 、 （填仪器名称）。
（2）请写出加入溴水发生的离子反应方程式: 。
（3）将沉淀物加热,冷却至室温,用天平称量其质量为b1 g,再次加热并冷却至室温称量其质量为b2 g,若b1-b2="0.3" g,则接下来还应进行的操作是 。
若蒸发皿质量是W1 g,蒸发皿与加热后固体总质量是W2 g,则样品中铁元素的质量分数是 。
Ⅱ.有同学提出,还可以采用以下方法来测定:
（1）溶解样品改用了硫酸,而不再用盐酸,为什么? 。
（2）选择的还原剂是否能用铁 （填“是”或“否”）,原因是: 。
（3）若滴定用掉c mol/L KMnO4溶液b mL,则样品中铁元素的质量分数是 。