为探究亚硫酸钠的热稳定性,某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热,并利用受热后的固体试样和下图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题:
(1)查阅资料:无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解,且分解产物只有硫化钠和另外一种固体。如果加热温度低于600℃,向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,在滴加稀盐酸的整个过程中
的物质的量浓度变化趋势为 ;
(2)如果加热温度为700℃,向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀,且有大量气泡产生,则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为 ;此时在B、C两装置中可能观察到得现象为 。
(3)在(2)中滴加足量盐酸后,烧瓶内除
外,还存在另一种浓度较大的阴离子(X)。为检验该阴离子(X),先取固体试样溶于水配成溶液,为了加速固体试样的溶解,可采取措施。以下是检验阴离子(X)的两种实验方案,你认为合理的方案是 (填“甲”或“乙”),
请说明另一方案不合理的原因 。方案甲:取少量试样溶液于试管中,先加稀
,再加
溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。
方案乙:取少量试样溶液于试管中,先加稀HCl,再加
溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。
(4)写出
固体加热到600℃以上分解的化学方程式 。
根据下图装置进行实验,已知:Na2O2与H2O和CO2都能反应并生成O2,但与NH3不反应
回答下列问题:。
(1)在受热的试管A中NH4HCO3发生反应的化学方程式为:。
(2)被加热的铂丝处发生的化学方程式为:___________________________________。
(3)B中出现的现象为:___________________________________________________。
(4)烧杯C中发生的现象为________________________________________________。
(5)倒置漏斗的作用。
绿矾是一种重要的化工原料。
【问题1】绿矾晶体(FeSO4·7H2O)由于保存不妥或长久放置,容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况,某化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。
实验准备:取少量绿矾样品,用蒸馏水在烧杯中配成溶液。
(1)方案1:取少量溶液,加入几滴试剂(写化学式),如果观察到的现象是溶液变血红色;实验结论:证明绿矾样品已被氧化。
(2)方案2:取少量溶液,加入几滴酸性KMnO4溶液,如果观察到的现象是。实验结论:证明绿矾样品完全被氧化。
(3)使用FeSO4时,如要防止Fe3+的干扰,可以加入适量铁粉进行除杂,写出加入铁粉后发生反应的离子方程式。
(4)要从FeSO4溶液中得到绿矾晶体,必须进行的实验操作步骤: 、冷却结晶、 过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有 (此空填序号)
| A.蒸发皿 | B.石棉网 | C.烧杯 | D.玻璃棒 |
【问题2】灼烧绿矾的反应方程式:2(FeSO4·7H2O)Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3,为检验FeSO4高温分解的气体产物中是否含有SO2和SO3,进行如下实验:将FeSO4高温分解产生的气体通入下图所示的装置中。请回答以下问题:
(1)装置I中氯化钡溶液中可观察到现象。若氯化钡溶液足量,将最后所得沉淀过滤、洗涤、烘干后称重为2.33克,则灼烧绿矾的过程中转移了_________mol的电子。
(2)装置II中试剂为品红溶液,其作用是
(3)装置III中试剂为NaOH溶液,其作用是。
已知某酸性土壤浸取液中除Fe3+外,还含有一定量Mg2+和Al3+。请设计合理实验检验该浸取液中的Mg2+、Al3+。
限选实验用品与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、滴管、玻璃片、pH试纸;浸取液、20% KSCN、0.1 mol·L-1NaOH、6 mol·L-1NaOH、0.1 mol·L-1HCl、蒸馏水。
必要时可参考:
| 沉淀物 |
开始沉淀时的pH |
沉淀完全时的pH |
| Mg(OH)2 |
9.6 |
11.1 |
| Fe(OH)3 |
2.7 |
3.7 |
根据你设计的实验方案,叙述实验操作、预期现象和结论。(测定溶液pH的具体操作可不写)
| 实验操作 |
预期现象和结论 |
| 步骤1: |
|
| 步骤2: |
|
| 步骤3: |
|
| …… |
酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、黏合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常采用如下反应:
CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O
请根据要求回答下列问题:
(1)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有:__________、__________等。
(2)若用如图所示的装置来制备少量的乙酸乙酯,产率往往偏低,其原因可能为________、________等。
(3)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成__________、__________等问题。
(4)目前对该反应的催化剂进行了新的探索,初步表明质子酸离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用。实验数据如下表所示(乙酸和乙醇以等物质的量混合)。
| 同一反应时间 |
同一反应温度 |
|||||
| 反应温度/℃ |
转化率(%) |
选择性(%)* |
反应时间/h |
转化率(%) |
选择性(%)* |
|
| 40 |
77.8 |
100 |
2 |
80.2 |
100 |
|
| 60 |
92.3 |
100 |
3 |
87.8 |
100 |
|
| 80 |
92.6 |
100 |
4 |
92.3 |
100 |
|
| 120 |
94.5 |
98.7 |
6 |
93.0 |
100 |
①根据表中数据,下列________(填字母)为该反应的最佳条件。
A.120 ℃,4 h B.80 ℃,2 h
C.60 ℃,4 h D.40 ℃,3 h
②当反应温度达到120 ℃时,反应选择性降低的原因可能为________。
乙酸乙酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于化学工业。实验室制备乙酸乙酯的化学方程式:CH3COOH+C2H5OH
CH3COOC2H5+H2O,为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸收剂的作用,某同学利用下图所示装置进行了以下四个实验,实验开始先用酒精灯微热3 min,再加热使之微微沸腾3 min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度,实验记录如下:
| 实验编号 |
试管Ⅰ中的试剂 |
试管Ⅱ中试剂 |
测得有机层的厚度/cm |
| A |
2 mL乙醇、2 mL乙酸、1 mL 18 mol·L-1浓硫酸 |
饱和碳酸钠溶液 |
5.0 |
| B |
3 mL乙醇、2 mL乙酸 |
0.1 |
|
| C |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、6mL 3 mol·L-1硫酸 |
1.2 |
|
| D |
3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸 |
1.2 |
(1)实验D的目的是与实验C相对照,证明H+对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol/L。
(2)分析实验________(填实验编号)的数据,可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是_______________________________________________________________。
(3)加热有利于提高乙酸乙酯的产率,但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低,可能的原因是____________________________________________(答出两条即可)。