某学生设计氨催化氧化实验(在催化剂存在时氨被氧气氧化生成NO和H2O),并将制得的NO进一步氧化为NO2,再用水吸收NO2并检验HNO3的生成。
可供选择的固体药品有:NH4Cl、Ca(OH)2、KClO3、MnO2、CaO
可供选择的液体药品有:浓氨水、过氧化氢、浓盐酸、水
可供选择的仪器有:如图
另有铁架台、铁夹、铁圈、乳胶管若干,可供选择。设计实验时,A和B两个制气装置允许使用两次,其余装置只能使用一次。
(1)氨氧化制NO的化学反应为_______________,该反应应在装置____中进行。
(2)为快速制NH3和O2,制取NH3的装置最好选择_______,其化学反应方程式为______________;制取O2的装置最好选择_______,其化学反应方程式为_____________________。
(3)各仪器按气流方向连接的正确顺序为A、B→G→ → →C → E→ [按装置先后顺序排列]
(4)如果实验前需收集一试管的氨气,如何采用一种简易方法检验试管中氨气是否集满(简述操作、现象和结论)
(5)装置C的作用是___________________。
(6)若经充分反应,从H中排出的气体对大气不会造成污染。装置E的使用方法是将E倒置,⑦为进气口,⑧为出气口,⑧插入H装置中.H中溶液变红,其原因是(用化学方程式表示)______________________。
过氧化钠(Na2O2)是中学常见物质。已知:过氧化钠与CO2反应有气体生成,而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有人提出CO2、SO2与过氧化钠的反应原理相同,但也有人提出SO2具有较强的还原性,能被过氧化钠氧化生成硫酸钠,CO2无强还原性,反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。
实验一:向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点。
(1)提出假设:假设1:反应后固体中只有________,证明SO2未被氧化;
假设2:反应后固体中只有________,证明SO2完全被氧化;
假设3:__________________________证明______________________。
实验探究:实验二:通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:
(2)试剂A可以选用________,试剂B的作用是________。
(3)实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1 g,装置D质量增加了m2 g,装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断, SO2未被氧化时、完全被氧化的V-m1关系式。
未被氧化:____________,完全被氧化:____________。
(4)若SO2完全被氧化,写出反应的化学方程式: __________________________。
过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。
Ⅰ.测定过氧化氢的含量
步骤如下并填写下列空白:
(1)将10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL。量取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,作被测试样。此过程中需要用到的定量仪器。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请完成该反应方程
___MnO4- + __H2O2 + ___H+ → ___Mn2+ + __H2O + __ _____
(3) 滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入滴定管中,滴定到达终点的现象是
(4)重复滴定二次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为___________。
(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____(填“偏高”“偏低”“不变”)。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、淀粉碘化钾溶液、二氧化锰,实验仪器及用品可自选。)
请将他们所选的实验试剂和实验现象填入下表:
实 验 内 容 |
实 验 试 剂 |
实 验 现 象 |
探究氧化性 |
||
探究不稳定性 |
(14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:
苯 |
溴 |
溴苯 |
|
密度/g·cm-3 |
0.88 |
3.10 |
1.50 |
沸点/℃ |
80 |
59 |
156 |
水中溶解度 |
微溶 |
微溶 |
微溶 |
按以下合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15 mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0 mL 液溴。向a中滴入几滴液溴,有白雾产生,是因为生成了气体。继续滴加至液溴滴完。装置d中NaOH溶液的作用是。
(2)反应过程中,a外壁温度升高,为提高原料利用率,利用温度计控制温度,适宜的温度范围为(填序号)。
A.>156℃ B. 59℃-80℃ C.<59℃
(3)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是;
③向分离出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是。
(4)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为,要进一步提纯,下列操作中必须的是(填入正确选项前的字母)。
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
胆矾(CuSO4·5H2O)是铜的重要化合物,有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
完成下列各题:
Ⅰ.(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸,随着铜粉的溶解可能观察到的实验现象、。
(2)制得的胆矾晶体(CuSO4·5H2O)中可能存在的杂质是(写化学式)。
(3)采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量时,步骤如下:
①取样,称量②加水溶解③加氯化钡溶液生成沉淀④过滤(其余步骤省略)
在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是。
Ⅱ. 某研究性学习小组用ZRY-1型热重分析仪对12.5克硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)进行热重分析,随温度的升高,硫酸铜晶体依次发生下列反应。
a.CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O
b.CuSO4CuO+SO3↑,2SO3
2SO2+O2
c.4CuO2Cu 2 O+O2↑
请回答下列问题:
(1)实验过程中热重分析仪测得残留固体质量为3.8 g,试推断该固体的组分是(写化学式),其对应的物质的量之比是。
(2)热重分析仪加热晶体至恒重后,将全部气体导出,通入氢氧化钡溶液充分反应,所得沉淀经过滤、洗涤、干燥,质量为g。
如图所示A管中装有Fe粉和适量的稀H2SO4,B管中装有足量的NaOH溶液。某同学用该装置制Fe(OH)2。完成下列填空:
(1)打开a,使A管中反应进行一段时间。
(2)夹紧止水夹a,在B管中可观察到的现象是:, B中发生反应的离子方程式为。
(3)该同学进行(1)操作的目的。