某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物,进行了系列实验。
(1)用下图所示实验装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(石棉绒是耐高温材料,不与水反应)。反应一段时间后,有肥皂泡吹起时,用点燃的火柴靠近肥皂泡,当
时(填实验现象),说明“铁与水蒸气”能够进行反应。
(2)为了研究一定时间内铁粉的转化率,他们设计了如下实验:准确称取一定质量的铁粉进行反应,收集并测量反应后生成的气体体积,计算出铁粉的转化率。
①收集并测量气体体积应选右图中的________装置(填A或B)。
②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合,然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为0.088g/L,最好选用 规格的量筒(选填字母序号)
A.100mL B.200mL C.500mL D.1000mL
③收集的气体体积为VL,铁粉的转化率为 。
(3)为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe,他们计划取出少量混合物于试管中,加入足量的盐酸,溶解、过滤。向滤液中滴加KSCN溶液,观察溶液的颜色。在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释(可以不填满)。
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现象 |
结论与解释 |
可能① |
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可能② |
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实验室用装置Ⅰ制氨气和氧气的混合气体,A中装有浓氨水,C中盛有碱石灰;用装置Ⅱ
验证氨的某些性质,D内放置催化剂(铂石棉),按气流方向①→②→③→④连接各仪器。
请回答下列问题:
(1)①仪器A的名称是,仪器B中应加入的固体药品 (填化学式);
②实验中观察到D内红棕色气体的化学式为,证明氨气具有性;
(2)若用装置Ⅰ制取干燥的SO2气体,则:
①B中发生反应的化学反应方程式为;
②此时仪器C中改为盛装P2O5 的作用是。
某课外活动小组欲利用氨气与CuO反应,研究氨气的性质并测其组成,设计了如下实验(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(任意填一种)_____________。
(2)实验中,装置C中黑色CuO粉末全部转化为红色固体(已知Cu2O也为红色固体),量气管中有无色无味的气体。实验前称取黑色CuO 80g,实验后得到红色固体质量为68g。则红色固体成分的化学式为_______________。
(3)E装置中浓硫酸的作用是____________________________________。
(4)F中读取气体体积前,应对装置F进行的操作是:___________________,若无此操作,而F中左边液面低于右边液面,会导致读取的气体体积________ (填“偏大”或“偏小”或“无影响”);图中量气管可由________ (请选择字母填空:A.酸式滴定管,B.碱式滴定管)改装而成。
(5)要想测得氨气分子中氮、氢原子个数比,实验中应至少测量或读取哪些数据________。
A.B装置实验前后质量差mg; B.F装置实验前后液面差VL
C.D装置实验前后质量差mg; D.E装置实验前后质量差mg;
溴乙烷是一种重要的化工合成原料。实验室合成溴乙烷的反应和实验装置如下:
反应:CH3CH2OH+HBr CH3CH2Br+H2O
装置:
实验中可能用到的数据如下表:
物质 |
相对分子质量 |
沸点/℃ |
密度/g/cm3 |
水溶性 |
CH3CH2OH |
46 |
78.4 |
0.79 |
互溶 |
CH3CH2Br |
109 |
38.4 |
1.42 |
难溶 |
CH3CH2OCH2CH3 |
74 |
34.5 |
0.71 |
微溶 |
CH2=CH2 |
28 |
-103.7 |
0.38 |
不溶 |
浓硫酸(H2SO4) |
98 |
338.0 |
1.38 |
易溶 |
①合成反应:在仪器B中加入适量NaBr、浓硫酸和50mL乙醇,安装好仪器,缓缓加热,收集馏出物。
②分离提纯:将馏出物加水后振荡,再加入适量酸除去乙醚,分液,最后得到52mL溴乙烷。
回答下列问题:
(1)仪器B的名称是___________。
(2)仪器C为直形冷凝管,冷水进口是___________(填“a”或“b”)。
(3)仪器D置于盛有_________的烧杯中,目的是__________________________________。
(4)装置A的名称为牛角管,其结构中的c支管的作用是___________________________。
(5)溴乙烷粗产品分离提纯阶段,加水的目的是___________________________________。
(6)该实验所得溴乙烷的产率为 ________________________。
氨气在工农业生产中有重要的用途。某校甲、乙两个化学小组分别对氨的相关实验进行了研究。
(1)甲、乙两小组选择了不同方法制取氨气,
请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。
实验装置 |
实验药品 |
制备原理 |
|
甲小组 |
A |
氢氧化钙、氯化铵 |
反应的化学方程式为 ① |
乙小组 |
② |
浓氨水、氢氧化钠 |
用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用: ③ |
(2)甲组通过右图装置(尾气处理装置已略去)验证了氨有还原性,装置中的实验现象是____,硬质玻璃管中氨发生催化氧化反应的化学方程式为。
(3)甲组将足量氨气不断通入滴有酚酞的AgNO3溶液中,现象为,
反应结束所得溶液中除了H+、OH-、NH4+外还主要含有的离子有。
(4)乙组欲制备氮化镁,查阅资料发现氨跟氧化铜反应可以制备氮气(2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O),而氮气跟镁在高温下反应可得到氮化镁,但氮化镁遇水立即反应生成Mg(OH)2和NH3。乙组提出了如下制备氮化镁的实验方案示意框图(实验前系统内空气已排除;图中箭头表示气体的流向)。你认为此方案是否正确,并说明理由。
正丁醚常用作有机反应的溶剂。实验室制备正丁醚的反应和主要实验装置如下:
2CH3CH2CH2CH2OH (CH3CH2CH2CH2)2O+H2O
反应物和产物的相关数据如下
相对分子质量 |
沸点/℃ |
密度/(g/cm3) |
水中溶解性 |
|
正丁醇 |
74 |
117.2 |
0.8109 |
微溶 |
正丁醚 |
130 |
142.0 |
0.7704 |
几乎不溶 |
合成反应:
①将6 mL浓硫酸和37 g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石。
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间。分离提纯:
③待A中液体冷却后将其缓慢倒人盛有70 mL水的分液谝斗中,振摇后静置,分液得粗产物。
④粗产物依次用40 mL水、20 mL NaOH溶液和40 mL水洗涤,分液后加入约3 g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙。
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11 g。
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为。
(2)加热A前,需先从____(填“a”或“b”)口向B中通入水。
(3)步骤③的目的是初步洗去,振摇后静置,粗产物应从分液漏斗的(填“上”或“下”)口分离出。
(4)步骤③中最后一次水洗的目的为。
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集(填选项字母)左右的馏分。
A.100℃ B.117℃C.135℃D.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A。分水器中上层液体的主要成分为____,下层液体的主要成分为。
(7)本实验中,正丁醚的产率为。