(10分)经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
(1) 定性分析:如图甲可通过观察____________________________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是____________________________________________________________________,
写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式
____________________________________________________________________。
(2) 定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________,实验中需要测量的数据是___________________________________________________________。
检查乙装置气密性的方法是
____________________________________________________________________。
(3) 0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:
2X(g)+Y(g)===nZ(g)+2W(g), 2 min末生成0.2 mol W,若测得以Z的物质的量浓度变化表示的反应速率为0.1 mol/(L·min),则前2 min内,用X的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为________;2 min末时Y的物质的量浓度为________;化学方程式中,Z的化学计量数n=________。
(4) 在一定温度下,反应:2A(s)+2B(g) C(g)+D(g)在恒容容器中进行,不能说明该反应已经达到平衡的是________
A.容器内的压强不随时间而变化 |
B.混合气的密度不再随时间而变化 |
C.A的质量不再改变 |
D.平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
下面是某课外活动小组在进行探究乙醇性质实验时遇到的问题,请你帮忙解决。
在做乙醇与钠反应的实验时,把一小块钠缓慢放入装有乙醇的试管内,与钠与水反应相比有所不同:钠没有熔化成小球;钠先沉在试管底;反应后逐渐浮起。小组同学进行讨论,前两点现象解释达成共识。请说出你的看法。
(1)钠没有熔化成小球,因为_________。
(2)钠先沉在试管底,因为__________________。
(3)第三点现象解释存在争议,活动小组的同学形成两种意见:
a.生成的氢气产生浮力所致;
b.生成的乙醇钠增大了溶液的密度所致。
请你设计一个实验验证a和b说法的合理性。
)实验室制备硝基苯的方法是将苯与浓硫酸和浓硝酸的混合液加热到55~60 ℃反应,已知苯与硝基苯的基本物理性质如下表所示:
熔点 |
沸点 |
状态 |
|
苯 |
5.51 ℃ |
80.1 ℃ |
液体 |
硝基苯 |
5.7 ℃ |
210.9 ℃ |
液体 |
(1)要配制浓硫酸和浓硝酸的混合酸的注意事项是_________。
(2)分离硝基苯和水的混合物的方法是________;分离硝基苯和苯的方法是__________________________。
(3)某同学用如图装置制取硝基苯:
①用水浴加热的优点是_____________________;
②指出该装置的两处缺陷___________________;___________。
实验室制取乙烯,常因温度过高而使乙醇和浓H2SO4反应生成少量的二氧化硫。有人设计下列实验以确认上述混合气体中有乙烯和二氧化硫。其装置如下图所示,试回答下列问题。
(1)图中①、②、③、④装置可盛放的试剂是
①________;②________;③________;④________。(将下列有关试剂的序号填入空格内)
A.品红溶液 | B.NaOH溶液 |
C.浓H2SO4 | D.酸性KMnO4溶液 |
(2)能说明二氧化硫气体存在的现象是________________________________。
(3)使用装置②的目的是________________________________。
使用装置③的目的是________________________________。
(4)能说明含有乙烯的现象是________________________________。
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。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
根据设计要求回答:
(1)B装置有三种功能:①控制气流速度;②均匀混合气体;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)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出置换出黑色小颗粒的化学方程式________________________________。
(6)E装置除生成盐酸外,还含有有机物,从E中分离出有机物的最佳方法为________。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.CH2Cl2 d.CHCl3 e.CCl4
三苯甲醇()是一种重要的化工原料和医药中间体,实验室合成三苯甲醇其合成流程如图1所示,装置如图2所示。
已知:(Ⅰ)格氏试剂容易水解,(碱式溴化镁);
(Ⅱ)相关物质的物理性质如下:
物质 |
熔点 |
沸点 |
溶解性 |
三苯甲醇 |
164.2℃ |
380℃ |
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂 |
乙醚 |
-116.3℃ |
34.6℃ |
微溶于水,溶于乙醇、苯等有机溶剂 |
溴苯 |
-30.7°C |
156.2°C |
不溶于水,溶于乙醇、乙醚等多数有机溶剂 |
苯甲酸乙酯 |
-34.6°C |
212.6°C |
不溶于水 |
Mg(OH)Br |
常温下为固体 |
能溶于水,不溶于醇、醚等有机溶剂 |
(Ⅲ)三苯甲醇的分子量是260,纯净固体有机物一般都有固定熔点。
请回答以下问题:
(1)图2中玻璃仪器B的名称:;装有无水CaCl2的仪器A的作用是;
(2)图2中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是;制取格氏试剂时要保持微沸,可以采用(方式)加热,优点是;
(3)制得的三苯甲醇粗产品中,含有乙醚、溴苯、苯甲酸乙酯等有机物和碱式溴化镁等杂质,可以设计如下提纯方案,请填写如下空白:
其中,①操作为:;洗涤液最好选用:(从选项中选);
A、水 B、乙醚 C、乙醇 D、苯
检验产品已经洗涤干净的操作为:。
(4)纯度测定:称取2.60g产品,配成乙醚溶液,加入足量金属钠(乙醚与钠不会反应),充分反应后,测得生成气体体积为100.80ml标准状况)。产品中三苯甲醇质量分数为(保留两位有效数字)。