S2Cl2是一种易挥发的液体(熔点:—76℃,沸点:138℃),且易与水发生水解反应,可能生成H2S、SO2、H2SO3、H2SO4等物质。它是橡胶硫化剂。在熔融的硫中通以氯气即可生成S2Cl2。下图是实验室用S和Cl2制备S2Cl2的装置 (夹持装置、加热装置均已略去)。
(1)已知S2Cl2分子结构与H2O2相似,则S2Cl2的分子中共含有 条共价键。
(2)装置a中应放试剂为 ;装置d的名称是 ,它的作用是 。
(3)该实验的操作顺序应为 (用序号表示)。
①加热装置c ②通入Cl2 ③通冷凝水 ④停止通Cl2 ⑤停止加热装置c
(4)图中f装置中应放置的试剂为 ,其作用为 。
(5)将S2Cl2的水解气体产物通入氯水中,若观察到 的现象,则可证明水解产物中有硫化氢生成。
二氧化钛是一种重要的工业原料。
(1)实验室可通过以下方法制得:
TiCl4水解生成TiO2∙xH2O的化学方程式是_____;检验TiO2∙xH2O中Cl-是否被除净的方法是________。
(2)工业上可用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3,其中Ti化合价为+4价)制取,其主要流程如下:
Fe2O3与硫酸反应的离子方程式是________________;向甲溶液中加入铁的目的是________________。
(3)二氧化钛可用于制取金属钛,其步骤如下:
反应②的方程式是________________,该反应需要在的气氛中进行,原因是________________。
(每空2分,共10分)某同学学习过元素周期律、元素周期表后,为了探究同主族元素性质的递变规律,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象。现在请你帮助该同学完成实验报告。
Ⅰ.实验目的:探究同一主族元素性质的递变规律。
Ⅱ.实验用品:碘化钠溶液、溴化钾溶液、溴水、氯水、四氯化碳。
仪器:(1);(2)。(请填写两件主要的玻璃仪器)
Ⅲ.实验内容:
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
① |
将少量氯水滴入盛有适量KBr溶液的试管中,振荡;再滴入少量四氯化碳,振荡 |
滴入氯水后,溶液由无色变为橙色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层(下层)变为橙红色 |
② |
将少量溴水滴入盛有适量NaI溶液的试管中,振荡;再滴入少量四氯化碳,振荡 |
滴入溴水后,溶液由无色变为黄色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层(下层)变为紫色 |
Ⅳ.实验结论:(3)_________________________________。
Ⅴ.问题和讨论:
①请用结构理论简单说明得出上述结论的原因:(4)。
②由于F2如同Na过于活泼,很难设计一个简单的置换反应实验验证其氧化性强弱。试列举一项事实说明F的非金属性比Cl强:(5)。
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请写出SO2与过量NaOH溶液反应的离子方程式:__________________________。
(2)吸收尾气(Cl2)一段时间后,吸收液(强碱性)中肯定存在的阴离子有OH-和、_____。请设计实验,探究该吸收液中可能存在的其他阴离子(不考虑空气的CO2的影响)
① 提出合理假设。
假设1:只存在SO32-
假设2:既不存在SO32-,也不存在ClO-;
假设3:_____________。
②要证明假设1是否成立,设计实验方案,进行实验。请写出实验以及预期现象和结论。限选实验试剂:3mol·L-1H2SO4、1mol·L-1NaOH、0.01mol·L-1KMnO4、淀粉-KI溶液。
实验 |
预期现象和结论 |
下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(夹持设备已略)。
(1)制备氯气选用的药品为漂粉精固体和浓盐酸,相关的化学反应方程式为;
(2)装置B中饱和食盐水的作用是,同时装置B亦是安全瓶,可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的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ依次放入物质的组合是(填编号);
编号 |
A |
B |
C |
D |
Ⅰ |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
Ⅱ |
碱石灰 |
硅胶 |
浓硫酸 |
无水氯化钙 |
Ⅲ |
湿润的有色布条 |
湿润的有色布条 |
干燥的有色布条 |
干燥的有色布条 |
(4)设计装置D、E的目的是比较氯、溴、碘的非金属性。反应一段时间后,打开活塞,将装置D中少量溶液加入装置E中,振荡,观察到的现象是,事实上该现象并不能说明溴的非金属性强于碘,原因是(用离子反应方程式解释);
(5)从原子结构角度解释氯、溴、碘的非金属性强弱递变规律及原因;
(6)装置F的目的是吸收余氯,试写出相应的离子反应方式。
某学习小组探究溴乙烷的消去反应并验证产物。
实验原理:CH3CH2Br + NaOHCH2=CH2↑ + NaBr + H2O
实验过程:组装如图所示装置,检查装置气密性,向烧瓶中注入10mL溴乙烷和15mL饱和氢氧化钠乙醇溶液,微热,观察实验现象。一段时间后,观察到酸性KMnO4溶液颜色褪去。
(1)甲同学认为酸性KMnO4溶液颜色褪去说明溴乙烷发生了消去反应,生成了乙烯;而乙同学却认为甲同学的说法不严谨,请说明原因:。
(2)丙同学认为只要对实验装置进行适当改进,就可避免对乙烯气体检验的干扰,改进方法为:。
改进实验装置后,再次进行实验,却又发现小试管中溶液颜色褪色不明显。该小组再次查阅资料,对实验进行进一步的改进。
资料一:溴乙烷于55℃时,在饱和氢氧化钠的乙醇溶液中发生取代反应的产物的百分比为99%,而消去反应产物仅为1%。
资料二:溴乙烷发生消去反应比较适宜的反应温度为90℃~110℃,在该范围,温度越高,产生乙烯的速率越快。
资料三:溴乙烷的沸点:38.2℃。
(3)结合资料一、二可知,丙同学改进实验装置后,溶液颜色褪色不明显的原因可能是_______,此时发生反应的化学方程式为:。
(4)结合资料二、三,有同学认为应将实验装置中烧瓶改成三颈烧瓶并增加两种仪器,这两种仪器是①。②。