短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态,并有下图转化关系(反应条件略去),已知:
a.常见双原子单质分子中,X分子含共价键最多。
b.甲分子中含10个电子,乙分子含有18个电子。
(1)X的电子式是_______________________。
(2)实验室可用下图所示装置(缺少收集装置,夹持固定装置略去)制备并收集甲。
①在图中方框内绘出收集甲的仪器装置简图。
②试管中的试剂是____________________。(填写化学式)
③烧杯中溶液由无色变为红色,其原因是(用电离方程式表示)_________________________。
(3)磷在Z中燃烧可生成两种产物,其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构,丁的化学式是__________。
某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中放有浓硫酸,B中放有乙醇、无水醋酸钠,D中放有饱和碳酸钠溶液。
已知:①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2·6C2H5OH
②有关有机物的沸点:
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点/ ℃ |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
试剂 |
乙醚 |
乙醇 |
乙酸 |
乙酸乙酯 |
沸点/℃ |
34.7 |
78.5 |
118 |
77.1 |
请回答:
(1)浓硫酸的作用是;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:。
球形干燥管C的作用是。若反应前向D中加入几滴酚酞,溶液呈红色,产生此现象的原因是(用离子方程式表示);反应结束后D中的现象是。
(3)从D中分离出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,应先加入无水氯化钙,分离出。
某化学兴趣小组欲设计使用如下装置验证:铜和一定量的浓硝酸反应有一氧化氮产生。(假设气体体积均为标准状况,导气管中气体体积忽略不计,且忽略反应中溶液的体积变化)试回答下列问题:
(1)在铜和浓硝酸反应前,挤压打气球,经A、B、C三个装置后,进入装置D中的气体是(填化学式),通入该气体的目的是;进行此步操作时应关闭(填“K1”“K2”或“K3”,下同),打开。
(2)若装置C的硬质玻璃管中出现堵塞,则装置B中可能出现的现象是。
(3)关闭K1、K2,打开K3,由分液漏斗向装置D的试管中滴加浓硝酸。待Cu和浓硝酸反应结束后,再通过分液漏斗向装置D的试管中加入CCl4至满。则装置D的试管中一定发生的离子反应方程式为。
(4)从装置E所得溶液中取出25.00 mL,用0.1000 mol/L的NaOH溶液进行中和,当恰好呈中性时消耗NaOH溶液18.00mL ,则装置E中所得硝酸的物质的量浓度为。
(5)实验前量气管的液面读数为368.50 mL,实验后量气管的液面读数为224.00 mL。则上述铜和一定量的浓硝酸反应中(填“有”或“无”)NO生成,写出推导过程。
铁、铝与冷浓硫酸可发生钝化现象,故工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
[探究一]
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)m g放入稀硫酸中,铁钉表面现象为。取出铁钉用蒸馏水洗涤后干燥,置于冷浓硫酸中,10分钟后移入稀硫酸溶液中,观察,开始一段时间铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)另称取铁钉放入足量冷浓硫酸中,加热,充分反应后,过滤得到、溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除铁单质外外还可能含有Fe3+、Fe2+。若要确认其中的Fe2+,可选择试剂为_________________,现象是_______________________________________________。
②乙同学根据氧化还原反应原理,认为气体中必然含有SO2,取336ml(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应离子方程式为:________________________________________。
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2的体积分数为。
[探究二]
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含量有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验状置(图中夹持仪器省略)加以验证。
(3)装置的连接顺序是________________________________。
(4)除了C中的现象证明Q存在为,认为气体Y中还含有Q的理由是(用化学方程式表示)。
(5)混合气体可能由H2、Q、SO2中的一种或多种气体组成,经测定其含氧量为50%,则该气体可能:①仅由SO2组成;②由H2和Q组成;③由H2和SO2组成;④由Q、SO2组成;⑤由H2、Q和SO2组成;其中可能正确的有( )
A.① | B.②③④ | C.①②⑤ | D.③④⑤ |
某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:
操作 |
现象 |
取适量漂粉精固体,加入100mL水 |
部分固体溶解,溶液略有颜色 |
过滤,测漂粉精溶液的pH |
pH试纸先变蓝,后褪色 |
![]() |
液面上方出现白雾; 稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色; 稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去 |
(1)写出C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式;
(2)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象i的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
①实验a目的是;
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1,理由是;
(3)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1,无明显变化。取上层清液,加入BaC12溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是;
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因:。
(4)测定漂粉精有效成分的质量分数。称取2.000 g漂粉精于锥形瓶中,加水溶解,调节溶液的pH,以淀粉为指示剂,用0.2000 mol·L-1 KI溶液进行滴定,溶液出现稳定浅蓝色时为滴定终点。反应原理为:3C1O-+ I- ="=" 3C1-+ IO3-
IO3- + 5I-+ 3H2O ="=" 6OH-+ 3I2
实验测得数据如下表所示。
滴定次数 |
1 |
2 |
3 |
KI溶液体积/mL |
19.98 |
20.02 |
20.00 |
该漂白粉中有效成分的质量分数为。
二氧化氯(ClO2)在常温下是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。
(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式:。
(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯外,还需要的玻璃仪器有烧杯、;
B装置必须放在冰水浴中,其原因是。
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:①;②;③洗涤;④干燥。
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,产物用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00 mL,稀释成100.00 mL试样;量取V1mL试样加入到锥形瓶中;
步骤2:用稀硫酸调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;
步骤3:加入淀粉指示剂,用cmol/LNa2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2mL。(已知2 Na2S2O3+ I2=Na2S4O6+ 2NaI)
①配制100 mL c mol/LNa2S2O3标准溶液时,用到的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒外还有:。
②滴定过程中至少需进行两次平行测定的原因是。
③写出步骤2中发生反应的离子方程式。
④原ClO2溶液的浓度为g / L(用步骤中的字母代数式表示)。
⑤若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果。
若滴定开始仰视读数,滴定终点时正确读数,则测定结果。
(填“偏高”“偏低”或“不变” )