(14分)二氧化氯(ClO2)作为一种高效强氧化剂已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体,性质非常不稳定,温度过高或水溶液中ClO2的质量分数高于30%等均有可能引起爆炸,易与碱液反应生成盐和水。
(1)某研究小组设计如图所示实验制备ClO2溶液,其反应的化学方程式为
①在反应开始之前将烧杯中的水加热到80℃,然后停止加热,并使其温度保持在60~80℃之间。控制温度的目的是 ,图示装置中缺少的一种必须的玻璃仪器是
②装置A用于溶解产生的二氧化氯气体,其中最好盛放 (填字母)。
A.20mL 60℃的温水 | B.100mL冰水 |
C.100mL饱和食盐水 | D.100mL沸水 |
③在烧瓶中加入12.25g KClO3和9g草酸(H2C2O4),然后再加入足量的稀硫酸,水浴加热,反应后生成ClO2的质量为
(2)用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子()。饮用水中ClO2、
的含量可用连续碘量法进行测定,实验步骤如下:
步骤1:准确量取一定体积的水样加入锥形瓶中;
步骤2:调节水样的pH至7.0~8.0;
步骤3:加入足量的KI晶体;
步骤4:加入少量指示剂,用一定浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点;
步骤5:再调节溶液的pH≤2.0;
步骤6:继续用相同浓度的Na2S2O3溶液滴定至终点。
①步骤1中若要量取20.00mL水样,则应选用的仪器是
②步骤1~4的目的是测定水样中ClO2的含量,其反应的化学方程式为:,则步骤4中加入的指示剂为 ,滴定达到终点时溶液的颜色变化为
③步骤5的目的是使将溶液中的
还原为
以测定其含量,该反应的离子方程式为:
④若饮用水中的含量超标,可向其中加入适量的
将
还原为
,则该反应的氧化产物为 (填化学式)
氯仿(CHCl3)常用作有机溶剂和麻醉剂,常温下在空气中易被氧化。实验室中可用热还原法CCl4法制备氯仿,装置示意图及有关数据如下:
物质 |
相对分子质量 |
密度/(g/mL) |
沸点/℃ |
水中溶解性 |
CHCl3 |
119.5 |
1.50 |
61.3 |
难溶 |
CCl4 |
154 |
1.59 |
76.7 |
难溶 |
实验步骤:
①检验装置气密性;②开始通入H2;③点燃B处酒精灯;
④向A处水槽中加入热水,接通C处冷凝装置的冷水;⑤向三颈瓶中滴入20mLCCl4;
⑥反应结束后,停止加热,将D处锥形瓶中收集到的液体分别用适量NaHCO3溶液和水洗涤,分出的产物加入少量无水CaCl4固体,静置后过滤;
⑦对滤液进行蒸馏纯化,得到氯仿15g。请回答:
(1)若步骤②和步骤③的顺序颠倒,则实验中产生的不良后果可能为 。
(2)B处中发生主要反应的化学方程式为 。
(3)C处中应选用的冷凝管为 (填选项字母);冷水应从该冷凝管的 (填“a”或“b”)口接入。
(4)步骤⑥中,用水洗涤的目的为 。
(5)该实验中,氯仿的产率为 。
(6)氯仿在空气中能被氧气氧化生成HCl和光气(COCl2),该反应的化学方程式为 。
某工厂的废液经测定其主要含有乙醇,此外还有丙酮、乙酸和乙酸乙酯。以上各物质的沸点如下:
物质 |
丙酮 |
乙酸乙酯 |
乙醇 |
乙酸 |
沸点/℃ |
56.2 |
77.06 |
78 |
117.9 |
现拟通过下列步骤回收乙醇和乙酸:
①向废液中加入甲溶液;②将混合液放入蒸馏器中缓缓加热;③收集温度在70℃~85℃之间的馏出物;④排出蒸馏器中的残液,冷却后向其中加入乙溶液(过量),然后再放入蒸馏器中进行蒸馏,收集馏出物.
可选用试剂:A. 烧碱溶液 B. 浓硫酸 C.饱和食盐水 D. 浓盐酸
请回答下列问题:
(l)乙醇的沸点比丙酮沸点高的主要原因是
(2)加入甲溶液是_________,(填A B C D序号),涉及到的反应方程式:
(3)在70℃~85℃时馏出物的主要成分为________________________。
(4)在步骤④中加入过量的乙溶液是_________。(填A B C D序号),
(5)最后蒸馏的温度控制在____________。
(6)在蒸馏操作中,仪器选择及安装都正确的是:__________(填标号)
如果蒸馏前忘记加沸石,液体温度已接近沸点时,应该如何处理?___________________
滴定法是化学上常用的定量分析的方法。滴定的方法有酸碱中和滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定等。
I.甲化学兴趣小组取20.00mL待测稀盐酸放入锥形瓶中,并滴加2~3滴酚酞溶液作指示剂,用0.2000 mol·L-1的标准NaOH溶液进行滴定。重复上述滴定操作3次,并记录数据。
(1)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察________。(填序号)
A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化
(2)判断滴定终点的现象是:_____________________。
(3)根据下列数据:请计算待测盐酸溶液的浓度为________mol/L。
滴定次数 |
待测液体积(mL) |
标准NaOH溶液读数记录(mL) |
|
滴定前读数 |
滴定后读数 |
||
第一次 |
20.00 |
0.40 |
20.40 |
第二次 |
20.00 |
4.00 |
24.00 |
第三次 |
20.00 |
2.00 |
24.10 |
II.乙化学兴趣小组利用氧化还原反应滴定,测定了某工厂废水中游离态氯的含量。实验如下:
①取水样10.0 ml于锥形瓶中,加入10.0 ml的KI溶液(足量),滴入指示剂2~3滴。
②将自己配制的0.01mol·L-1标准Na2S2O3溶液装入滴定管中,调整液面,记下读数。
③将锥形瓶置于滴定管下进行滴定,发生的反应为:I2+2Na2S2O3="2NaI+" 2Na2S4O6。试回答下列问答:
(1)步骤①发生的化学反应方程式为:_______________;加入的指示剂是_______。
(2)步骤②应使用_________式滴定管。
(3)氯的所测浓度比实际浓度会偏大,造成误差的原因可能是______(填序号)
A配制标准Na2S2O3溶液定容时,加水超过刻度线
B锥形瓶水洗后直接装待测水样
C装标准Na2S2O3溶液的滴定管水洗后没有润洗
D滴定到达终点时,俯视读出滴定管读数;
E滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
III.沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂。已知一些银盐的颜色和Ksp(20℃)如下表,测定水体中氯化物的含量,常用标准硝酸银溶液进行滴定。
化学式 |
AgCl |
AgBr |
AgI |
Ag2S |
Ag2CrO4 |
颜色 |
白色 |
浅黄色 |
黄色 |
黑色 |
红色 |
Ksp |
2.0×10-10 |
5.4×10-13 |
8.3×10-17 |
2.0×10-48 |
2.0×10-12 |
(1)滴定时,你认为该滴定适宜选用的指示剂是下列中的___________。(填序号)
A.KBr B.KI C.K2S D.K2CrO4
(2)向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr,当两种沉淀共存时,=__________。
氯气在工农业生产在应用非常广泛。下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置。
已知:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(1)仪器a的名称为_______________。
(2)装置B中饱和食盐水的作用是______________________;装置B也作安全瓶,用来监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:_____________________。
(3)装置C的作用是验证氯气是否具有漂白性,为此装置C中I、II、III处依次放入______(填字母)。
选项 |
a |
b |
c |
I |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
II |
碱石灰 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
III |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
(4)装置E中氢氧化钙悬浊液的作用是______________;请写出相应反应的离子方程式:_______________。
制取氨气并完成喷泉实验
(1)写出实验室制取氨气的化学方程式: 。
(2)收集氨气应使用 法,要制取干燥的氨气可选用 做干燥剂。
(3)如图进行喷泉实验,上部烧瓶已装满干燥的氨气,引发水上喷的操作是 ,该实验的原理是
(4)反应后,烧瓶内的溶液中含有的微粒为 。