关于“铝热反应”的现象有这样的描述:“反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒。”“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中。”又已知Al、Fe2O3、Al2O3、Fe的熔点和沸点,如下表所示:
(1)某同学推测,铝热反应得到的熔融物应是铝铁合金。理由是:该反应放出的热能使铁熔化,而铝的熔点比铁的低,放出的热也可使铝熔化,此时液态的铁和铝形成铝铁合金。你认为这位同学的解释合理吗?__________(填“合理”或“不合理”)。
(2)设计一个简单的实验方案证明上述所得的熔融物中含有金属铝,并填写下列表格:
所用试剂 |
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实验操作及现象 |
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有关反应的化学方程式 |
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(3)实验室欲溶解此熔融物,下列试剂中最好的是________(填序号),理由是__________________________________________________________________。
A.MgCl2溶液 | B.稀硫酸 | C.浓硝酸 | D.NaOH溶液 |
某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl2·2H2O晶体,流程如下:
(1)在实验室中,欲用37%(密度为1.19 g·mL-1)的盐酸配制500 mL 6 mol·L-1的盐酸,需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外,还有、。
(2)①若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中,不需要的是(填下列各项中序号)。
②CuCl2溶液中存在如下平衡:Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O。
欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡,除滤液A外,下列试剂中,还需要的是(填下列各项中序号)。
a.FeCl3固体 b.CuCl2固体 c.蒸馏水
(3)某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程,查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时,固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示。
①CuS矿样在焙烧过程中,有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成,转化顺序为:
第①步转化主要在200~300oC范围内进行,该步转化的化学方程式为。
②300~400oC范围内,固体质量明显增加的原因是,上图所示过程中,CuSO4固体能稳定存在的阶段是(填下列各项中序号)。
a.一阶段 b、二阶段 c、三阶段 d、四阶段
③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程,并验证所得气体为SO2和O2的混合物。
a.装置组装完成后,应立即进行的一项操作是。
b.当D装置中产生白色沉淀时,便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为溶液。
c.若原CuS矿样的质量为l0.0 g,在实验过程中,保持温度在760oC左右持续加热,待矿样充分反应后,石英玻璃管内所得固体的质量为8.0 g,则原矿样中CuS的质量分数为。
某兴趣小组同学在实验室用加热1-丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1-溴丁烷,并检验反应的部分副产物,设计了如图所示装置,其中夹持仪器、加热仪器及冷却水管没有画出。
请根据实验步骤,回答下列问题:
(1)关闭a和b、接通竖直冷凝管的冷凝水,给A加热30分钟,制备1-溴丁烷。
竖直冷凝管接通冷凝水,进水口是_____(填“I”或“Ⅱ”);竖直冷凝管的主要作用是________。
(2)理论上,上述反应的副产物可能有:丁醚(CH3CH2CH2CH2-O-CH2CH2CH2CH3)、1-丁烯、溴化氢、硫酸氢钠、水等。熄灭酒精灯,在竖直冷凝管上方塞上塞子并打开a,利用余热继续反应直至冷却,通过B、C装置检验部分副产物,已知B、C装置中为常见物质的水溶液。
B装置检验的物质是_________,写出C装置中主要的化学方程式:_______________。
(3)为了进一步分离提纯1-溴丁烷,该兴趣小组同学查得相关有机物的数据如表所示:
物质 |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
1-丁醇 |
-89.5 |
117.3 |
1-溴丁烷 |
-112.4 |
101.6 |
丁醚 |
-95.3 |
142.4 |
1-丁烯 |
-185.3 |
-6.5 |
请你补充下列实验步骤,直到分离出1-溴丁烷。
①待烧瓶冷却后,拔去竖直的冷凝管;
②插上带橡皮塞的温度计;
③关闭_______,打开_______;
④接通冷凝管的冷凝水,使冷水从______处流入;
⑤迅速升高温度至_______℃,收集所得馏分。
(4)若实验中所取1-丁醇、NaBr分别为7.4 g、13.0 g,蒸出的粗产物经洗涤、干燥后再次蒸馏得到9.6 g1-溴丁烷,则1-溴丁烷的产率是_____。(保留2位有效数字)
利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组在实验室中模拟上述过程。其设计的模拟装置如下:
根据要求填空:
(1)B装置有三种功能:①均匀混合气体;②;③。
(2)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x值应。
(3)D装置的石棉中均匀混有KI粉末,其作用是。
(4)E装置的作用是(填编号)。
A.收集气体 B.吸收氯气
C.防止倒吸 D.吸收氯化氢
(5)E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为(填分离方法名称)。
(6)该装置还有缺陷,原因是没有进行尾气处理,其尾气主要成分为(填编号)。
A.CH4;B.CH3Cl;C.CH2C12;D.CHCl3;E.CCl4
以废铁屑为原料制备FeCl3溶液,用作印刷电路铜板腐蚀剂,并对溶液B进行电解处理的实验流程如下:
(1)试剂a应选用(填写名称);
(2)步骤I用到的主要玻璃仪器有漏斗、(填写仪器名称);
(3)写出步骤Ⅱ中主要反应的化学方程式:;
(4)实验室制取气体E的离子方程式是,欲对气体E进行干燥和吸收,需选用下列装置中的(填写序号);
(5)如何用化学方法检验气体E?。
用A、B、C三种装置都可制取溴苯,请仔细分析三套装置,然后回答下列问题:
(1)写出三个装置中都发生反应的化学方程式、;写出B试管中发生反应的化学方程式。
(2)装置A、C中长导管的作用是。
(3)B、C装置已连接好,并进行了气密性检验,也装入了合适的药品,接下来要使反应开始,对B应进行的操作是,
对C应进行的操作是。
(4)A中存在加装药品和及时密封的矛盾,因而在实验中易造成的不良后果是。
(5)B中采用了双球吸收管,其作用是;反应后双球管中可能出现的现象是;双球管内液体不能太多,原因是。
(6)B装置也存在两个明显的缺点,使实验的效果不好或不能正常进行,这两个缺点是。