实验室中用浓盐酸与MnO2制取Cl2,再用Cl2和Ca(OH)2反应制少量漂白粉。已知Cl2和Ca(OH)2制漂白粉是放热反应,温度稍高易发生副反应:
6Cl2+6Ca(OH)2=Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O。现有三位同学分别设计的三套实验装置如下(U形管中放有玻璃纤维,气体能顺利通过):
(1)请从以下六方面对上述甲、乙、丙三套装置的优缺点进行评价,将适当的选项序号填于下表内:
a.不易控制反应速率 b.容易控制反应速率 c.有副反应发生
d.可防止副反应发生 e.容易污染环境 f.可防止污染环境
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优点 |
缺点 |
甲装置 |
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乙装置 |
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丙装置 |
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(2)请从甲、乙、丙三套装置中,选取合理的组成部分(A、B、C、D、E、F、G),组装一套你认为更完善的实验装置,连接顺序(按气流从左到右的方向)为 ;在此装置及甲、乙、丙三装置中,你认为是否还缺少必要的装置,并说明原因
。
(3)如果反应前加入了m g Ca(OH)2,反应结束并冷却后倒出固体物质称量为n g(设反应中产生的水仍留在固体物质中)。则该固体物质中Ca(ClO)2的质量分数的表达式为(不必化简): 。
铁砂的主要成分是微粒状的磁性氧化铁、石英、石灰石等混合物。某化学兴趣小组从铁砂中分离出磁性氧化铁,并进行铝热反应实验。
(1)取磁性氧化铁按图中甲装置进行铝热反应,现象很壮观。取少许反应生成的“铁块”溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,发现溶液变血红色。出现这种结果的原因,除了可能混有没反应的磁性氧化铁外,还有一个原因是。
(2)为了克服图中甲的缺陷,改用图中乙装置进行铝热反应,主要步骤如下:
①在一个广口容器中放进一定量的干燥细沙;
②将一定量的铁砂和铝粉混合物装在纸漏斗中并埋入细沙里;
③将一定量的镁粉和氯酸钾混合物放在铝热剂上;
④再放上引火剂;引火反应,冷却;⑤取出反应后的铁块(如图丙)
请写出铝热反应的化学方程式:
取少许反应生成的铁块溶于盐酸,向其中滴加KSCN溶液,溶液没有出现血红色。实验中干燥细沙的主要作用是。
(3)测定图中乙反应所得的铁块纯度,流程如下图所示。几种氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH参考19题。
①试剂A应选择,试剂B应选择。
A.稀盐酸 | B.氧化铁 | C.H2O2溶液 | D.氨水 E.MgCO3固体 |
②操作Ⅰ的名称为。操作Ⅱ的名称为。固体M完全转化为固体N的标志是。
③已知常温下Fe(OH)3的KSP=4.0×10-38,求反应Ⅲ后溶液中c(Fe3+)=mol/L
④若最终红色粉末质量为14.14g,则该铁块的纯度是。如果直接洗涤、烘干和称量固体M的质量,计算铁块的纯度,则计算结果会(填“偏大”“偏小”或“无影响“)。原因是。
某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3 mol·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与NO2反应:
2NO2+2NaOH====NaNO2+NaNO3+H2O
(1)实验应避免有害气体排放到空气中,装置③、④、⑥中盛放的药品依次是
。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后
。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是
。
(4)装置②的作用是 ,
发生反应的化学方程式是
。
(5)该小组得出结论的实验现象是
。
(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是 (选填序号字母)。
a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
b.加水稀释绿色溶液,观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
资料显示:“氨气可在纯氧中安静燃烧……”。某校化学小组学生设计如下装置(图中铁夹等夹持装置已略去)进行氨气与氧气在不同条件下反应的实验。
(1)用装置A制取纯净、干燥的氨气,大试管内碳酸盐的化学式是 ;碱石灰的作用是 。
(2)将产生的氨气与过量的氧气通到装置B(催化剂为铂石棉)中,用酒精喷灯加热。氨催化氧化的化学方程式是;
试管内气体变为红棕色,该反应的化学方程式是
。
(3)将过量的氧气与A产生的氨气分别由a、b两管进气口通入到装置C中,并在b管上端点燃氨气:
①两气体通入的先后顺序是 ,
其理由是 。
②氨气燃烧的化学方程式是 。
某同学用下列装置(固定、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究,回答下列问题。
(1)若用装置①制取NH3,其反应的化学方程式为
;
若要测定生成的NH3的体积,则必须选择的装置是 (填装置序号),装置中所盛试剂应具有的性质是 。
(2)若用装置②制取并收集干燥的NH3,烧瓶内装的试剂是 ,分液漏斗中装的试剂是 ,收集装置应选择 (填装置序号)。证明氨气已收集满的操作是 。检验装置②的气密性的方法是 。
已知:Cu+4HNO3(浓)====Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。为探究如何尽可能多地使NO2被水吸收,某活动小组设计并完成了以下实验。
(1)活动小组同学利用铜与浓硝酸反应制取NO2、过氧化氢溶液与MnO2制取O2。
①根据反应原理他们选用了相同的装置 (填“图1”或“图2”)分别制取NO2和O2。
②写出铜与浓硝酸反应的离子方程式 。
③过氧化氢溶液与MnO2制取O2时,MnO2的作用是
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④收集NO2可采用的方法是 。
(2)活动小组的同学做了如下准备:用气囊收集好纯净的O2;收集了一试管NO2;用干燥的烧瓶收集了一定比例的NO2和O2混合气体。
①为了尽可能多地使NO2被水吸收,并达到较好的实验效果,利用图3吸收气体时,用气囊通入O2与直接利用制气装置制取并通入O2相比,其优点是
。
②利用图4吸收气体时,其操作和现象为
。
③NO2、O2、H2O反应的产物为硝酸,反应中NO2和O2物质的量之比a∶b= ;标准状况下,若图4中混合气体NO2和O2比例为a∶b,当混合气体全部被吸收时所得溶液物质的量浓度为 mol·L-1(保留两位有效数字)。