某研究性学习小组的同学利用下图来验证一定质量的铜银合金完全溶解于浓硝酸时生成的气体除NO2外还含有NO,并测定合金中铜的质量分数,已知常温下NO2和N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4晶体。
(1)写出A中铜与硝酸反应的一个化学方程式 ;
(2)C装置的作用是 ;
(3)反应结束后,打开活塞K2,并通入O2,若实验中有NO产生,则在D中可观察到的现象是 ;
(4)反应前要先打开活塞K1持续通入一段时间的N2,其理由是 ;
(5)利用A装置中反应后的溶液还可确定铜的质量分数,方法是:取出A中反应后的溶液,先向其中加入足量的 溶液,然后再进行 , , , 。(填操作名称)
实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下
(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”),再滴加另一反应物.
(2)如图所示,过滤操作中的一处错误是________________________.
(3)判断流程中沉淀是否洗净所采取的方法是____________________________________________.
(4)高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是________________.
(5)无水AlCl3(183°C升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备:
装置 B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是___________________.F中试剂的作用是_____________________.用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为_________________________.
间硝基苯胺(Mr=128)是一种重要的染料中间体。它是一种黄色针状结晶,微溶于水,随温度升高溶解度增大,溶于乙醇、乙醚、甲醇。间硝基苯胺可选用间二硝基苯与碱金属多硫化物进行选择性还原,其反应式如下:
已知:R-NH2 + H+ → R-NH3+
实验步骤:
①在100mL锥形瓶中加入8g结晶硫化钠与30mL水,搅拌溶解。再加入2g硫黄粉,缓缓加热并不断搅拌到硫黄粉全部溶解,冷却后备用。
②在150mL三颈烧瓶中加入4.74g间二硝基苯(Mr=158)与40mL水,安装机械搅拌装置、滴液漏斗和回流冷凝管如图所示,将步骤①配制的多硫化钠溶液加入滴液漏斗。
③加热三颈烧瓶至瓶内微微沸腾,开动搅拌使间二硝基苯与水形成悬浮液。慢慢滴加多硫化钠溶液,滴加完毕后继续搅拌回流30min。移去热源,用冷水浴使反应物迅速冷却到室温后,减压过滤,滤饼洗涤三次。
④在150mL某容器中配制稀盐酸(30mL水加7mL浓盐酸),将上述粗产物转移进该容器,加热并用玻璃棒搅拌,使间硝基苯胺溶解,冷却到室温后减压过滤。
⑤冷却滤液,在搅拌下滴加过量浓氨水到pH=8,滤液中逐渐析出黄色的间硝基苯胺。
⑥冷却到室温后减压过滤,洗涤滤饼到中性,抽干,产物重结晶提纯,在红外灯下干燥,称重,得2.56g。
回答下列问题:
(1)滴液漏斗较普通分液漏斗的优点;第④步中配制稀盐酸的容器名称为。
(2)间二硝基苯和间硝基苯胺都有毒,因此该实验应在内进行。
(3)在铁和盐酸作用制得初生态氢原子(还原性远强于碱金属多硫化物)也可以将硝基还原为氨基,却未被采用,其可能原因为。
(4)第④步用盐酸溶解粗产品,而不用水的原因。
(5)第③步中滤饼洗涤三次,可选用的洗涤剂为( );第⑥步产物要进行重结晶,可选用的试剂为( )。
A.冷水 | B.热水 | C.乙醚 | D.乙醇 |
(6)第③步中,搅拌使间二硝基苯与水形成悬浮液后再滴加多硫化钠溶液,其原因为。
(7)第⑥步中要将滤饼洗涤到中性,检验方法为。
(8)该反应的产率为。
实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数W(Na2CO3),称取此混合物5.0g,溶于水中,配成250 mL溶液。
方案一:沉淀法。利用化学反应把HCO3—、CO32—完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中ω(Na2CO3)。
(1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中,滴加足量沉淀剂,把溶液中HCO3—、CO32—完全转化为沉淀,应选用的试剂是(填编号)。
A.CaCl2溶液 | B.MgSO4溶液 | C.NaCl溶液 | D.Ba(OH)2溶液 |
(2)过滤,提取沉淀,则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外,还有。
(3)将沉淀洗涤,并充分干燥,称量沉淀的质量为mg,由此可以计算(Na2CO3)。如果此步中,沉淀未干燥充分就称量,则测得ω(Na2CO3)(填“偏大”、“偏小"或“无影响")。
方案二:量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体在通常状况(约20℃、1.01×105 Pa)的体积,由此计算混合物中W(Na2CO3)。
(1)装置中导管a的作用是。若撤去导管a,使测得气体体积(“偏大”,“偏小”或“无影响”)
(2)反应结束后,为了准确地测量气体体积,量气管在读数时应注意:
①,②,
③眼睛视线与液面最低处相平。
(3)实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生CO2的体积为ml。
方案三:滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中,滴加2滴酚酞试剂,摇匀,用0.2000 mol/L的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H++CO32—=HCO3—恰好完全)。重复此操作2次,消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。
(1)量取25.00 mL配制好的溶液,应选择仪器来完成。
(2)判断滴定终点的依据是。
(3)此法测得ω(Na2CO3)=%。
氨气是重要的化工原料。
38.实验室可用浓氨水和_____(选填编号)来制取氨气。
a.烧碱b.生石灰 c.氯化铵
检验氨气易溶于水的简单操作是:收集一试管氨气,。
39.往饱和食盐水中依次通入足量的NH3和足量的CO2,生成沉淀的化学式为;过滤后,使余液尽可能析出较多NH4Cl晶体的方法是:再通入足量的NH3、冷却并加入。
侯德榜制碱法(联合氨碱法)的CO2来自_____(选填编号)。
a.石灰石煅烧b.含碳物质燃烧 c.合成氨厂的副产品
40.往CuSO4溶液中滴加氨水,先有沉淀析出,后沉淀溶解溶液呈深(绛)蓝色,有[Cu(NH3)4]2+生成。往溶液中滴加稀硫酸,溶液变为淡蓝色。颜色变浅的主要原因可能是:
①溶液变稀;
②[Cu(NH3)4]2++4H+Cu2+ + 4NH4+
请设计一个简单实验说明溶液变浅的主要原因。
41.某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验。
(1)实验时发现:如果缺少乙处的干燥管,将反应后的气体直接通入烧瓶,则烧瓶中先产生白雾,随即产生白烟,其原因可用化学方程式表示为:、。
(2)实验前,烧杯中盛有200mL 1.000 mol/L NaOH溶液,实验后将烧杯中溶液蒸干,再将所得固体加热至恒重,得到固体10.9g,则该固体含NaOHg。
甲同学进行Fe2+还原性的实验,针对异常现象进行探究。
步骤一:制取FeCl2溶液。向0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中加足量铁粉振荡,静置后取上层清液,测得pH<1。
步骤二:向2 mL FeCl2溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,无现象;再滴加5滴5% H2O2溶液(物质的量浓度约为1.5 mol•L-1、pH约为5),观察到溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为O2)。
(1)用离子方程式表示步骤二中溶液变红的原因:、。
(2)甲探究步骤二中溶液褪色的原因:
I.取褪色后溶液两份,一份滴加FeCl3溶液无现象;另一份滴加KSCN溶液出现红色;
II.取褪色后溶液,滴加盐酸和BaCl2溶液,产生白色沉淀。
III.向2 mL 0.1 mol•L-1 FeCl3溶液中滴加2滴0.1 mol•L-1 KSCN溶液,变红,通入O2,无明显变化。
实验I的说明;②实验III的目的是。
得出结论:溶液退色的原因是酸性条件下H2O2将SCN-氧化成SO42-。
(3)甲直接用FeCl2·4H2O配制 ①mol•L-1 的FeCl2溶液,重复步骤二中的操作,发现液体红色并未褪去。进一步探究其原因:
I.用激光笔分别照射红色液体和滴加了KSCN溶液的FeCl3溶液,前者有丁达尔效应,后者无。测所配FeCl2溶液的pH,约为3。由此,乙认为红色不褪去的可能原因是 ②。
II.查阅资料后推测,红色不褪去的原因还可能是pH较大时H2O2不能氧化SCN-。乙利用上述部分试剂,通过实验排除了这一可能。乙的实验操作及现象是:
步骤 |
试剂及操作 |
现象 |
i |
③ |
生成白色沉淀 |
ii |
向i所得溶液中滴加0.1 mol•L-1 FeCl3溶液 |
④ |