在实验室里可用右图所示装置制取氯酸钾、次氯酸钠和探究氯水的性质。
图中:①为氯气发生装置;②的试管里盛有15 mL 30% KOH溶液,并置于热水浴中;③的试管里盛有15 mL 8% NaOH溶液,并置于冰水浴中;④的试管里加有紫色石蕊试液;⑤为尾气吸收装置。请填写下列空白:
(1)装置①是氯气发生装置,蒸馏烧瓶中盛放MnO2固体,其反应的化学方程式为 。
(2)如果实验室中MnO2用完了,则下列物质可能可以用来代替MnO2制Cl2的是:
A.NaBiO3 B.FeCl3 C.PbO2
已知氧化性强弱顺序为:NaBiO3>PbO2>MnO2>FeCl3
(3)比较制取氯酸钾和次氯酸钠的条件,二者的差异是
① ;② 。
(4)反应完毕经冷却后,②的试管中有大量晶体析出。右图中符合该晶体溶解度曲线的是 (填写编号字母);从②的试管中分离出该晶体的方法是 (填写实验操作名称)。
(5)根据④的试管里紫色石蕊试液的颜色变化可否证明氯气的强氧化性 。为什么? 。
(6)一定量的氢气在氯气中燃烧,所得的混合物用100mL 3.00mol/L的NaOH溶液(密度为1.2g/mL)恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.0500mol。所得溶液中Cl-离子的物质的量 。
I.某校化学学习小组为了探究草酸(H2C2O4)的化学性质,设计了如下实验:
小组成员在做草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应实验时发现,溶液褪色先慢后快。
(1)上述H2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程为。
(2)为了探究此反应速率由小变大的原因,甲同学做了如下实验(表中“一”表示未加入该试剂)。
实验 编号 |
反应温度 (利用水浴加热) |
稀硫酸 溶液 |
MnSO4固体 |
0.10 mol/L KMnO4溶液 |
褪色 时间 |
1 |
750C |
一 |
一 |
1mL |
100s |
2 |
750C |
10滴 |
一 |
1mL |
40s |
3 |
750C |
10滴 |
加入少许 |
1mL |
3s |
甲同学由此能够得出结论:
II.乙同学查资料得知“菠菜中富含可溶性草酸盐和碳酸盐”, 决定用实验验证这一事实并检测草酸盐含量。进一步查阅资料得知,草酸(H2C2O4)是酸性强于醋酸的二元弱酸,对应的钙盐(CaC2O4)不溶于醋酸,能溶于强酸。
(1) 欲准确测定菠菜中草酸盐含量,回答有关问题:
①操作:取m g菠菜样品,将其中草酸盐转化为 CaC2O4 沉淀分离出来,用盐酸溶解后,溶液转入100mL容量瓶中加水配制成100mL溶液。每次移取25.00mL该溶液,用0.0100mol·L-1 KMnO4标准溶液滴定,滴定实验重复操作2 —3次。平均消耗标准溶液V mL。
②计算:菠菜中草酸盐(以C2O42-计)的质量分数为。(只列式不计算,已知:C2O42-的的摩尔质量为88 g•mol-1)
③讨论:用标准KMnO4溶液直接滴定菠菜研磨、浸泡、过滤得到的溶液结果可能偏高,原因是。
肉桂酸是一种香料,具有很好的保香作用,通常作为配香原料,可使主香料的香气更加清香。实验室制备肉桂酸的化学方程式为:
反应物和产物的部分性质如表所示:
名称 |
分子量 |
性状 |
密度g/cm3 |
熔点℃ |
沸点℃ |
溶解度:克/100ml溶剂 |
||
水 |
醇 |
醚 |
||||||
苯甲醛 |
106 |
无色液体 |
1.06 |
-26 |
178 |
0.3 |
互溶 |
互溶 |
乙酸酐 |
102 |
无色液体 |
1.082 |
-73 |
138 |
12 |
溶 |
不溶 |
肉桂酸 |
148 |
无色固体 |
1.248 |
133 |
300 |
0.04 |
24 |
溶 |
主要实验步骤:
Ⅰ合成:按图甲连接仪器,加入5mL苯甲醛、14mL乙酸酐和7.0g无水碳酸钾。再加入几粒固体X,控制温度在140~170℃,将此混合物回流45min。
Ⅱ分离与提纯:
①将上述合成的产品冷却后边搅拌边加入40ml水浸泡5分钟,并用水蒸气蒸馏,从混合物中除去未反应的苯甲醛,得到粗产品
②将上述粗产品冷却后加入40ml 10%的氢氧化钠水溶液,再加90ml水,加热活性炭脱色,趁热过滤、冷却;
③将1:1的盐酸在搅拌下加入到肉桂酸盐溶液中,至溶液呈酸性,经冷却、过滤、洗涤、
干燥等操作得到较纯净的肉桂酸4.5克;
请回答下列问题:
(1)固体X的作用是防止暴沸,X的名称是
(2)图甲装置中冷凝管的作用是
(3)图乙装置中玻璃管的作用是仪器D的名称是
(4)合成肉桂酸的实验需在无水条件下进行,实验前仪器必须干燥。实验中为控制温度在140~170℃需在中加热(请从下列选项中选择)。
A.水 B.甘油(沸点290℃) C. 砂子 D.植物油(沸点230~325℃)
(5)本实验中,肉桂酸的产率为
硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下:
查阅资料:
Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡, Sn相对原子质量为119
回答下列问题:
(1)锡原子的核电荷数为50,与碳元素属于同一主族,锡元素在周期表中的位置是。
(2)操作Ⅰ是。
(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因。
(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH②。
(5)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是。
(6)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是。
(7)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):
①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn + 2HCl===SnCl2 + H2↑;
②加入过量的FeCl3;
③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,发生的反应为:
6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl ===6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O
取1.226 g锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0 ml。锡粉中锡的质
量分数是。
(12分)三草酸合铁酸钾晶体(K3[Fe(C2O4)3]·xH2O)是一种光敏材料,在110 ℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量和结晶水的含量,某实验小组做了如下实验:
(1)铁含量的测定
步骤一:称量5.00 g三草酸合铁酸钾晶体,配制成250 mL溶液。
步骤二:取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中,加稀H2SO4酸化,滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部被氧化成二氧化碳,同时,MnO被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉,加热至黄色刚好消失,过滤,洗涤,将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中,此时,溶液仍呈酸性。
步骤三:用0.010 mol·L-1KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点,消耗KMnO4溶液20.02 mL,滴定中MnO被还原成Mn2+。
重复步骤二、步骤三操作,滴定消耗0.010 mol·L-1 KMnO4溶液19.98 mL。
请回答下列问题:
①配制三草酸合铁酸钾溶液的操作步骤依次是称量、______、转移、洗涤并转移、________、摇匀。
②步骤二中加入锌粉的目的是________________。
③写出步骤三中发生反应的离子方程式:____________。
④实验测得该晶体中铁的质量分数为________。
(2)结晶水的测定
将坩埚洗净,烘干至恒重,记录质量;在坩埚中加入研细的三草酸合铁酸钾晶体,称量并记录质量;加热至110 ℃,恒温一段时间,置于空气中冷却,称量并记录质量;计算结晶水含量。请纠正实验过程中的两处错误:________;__________。
(14分)工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应,某学习小组进行了以下探究活动:
探究一
(1)将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中,10分钟后移入硫酸铜溶液中,片刻后取出观察,铁钉表面无明显变化,其原因是。
(2)另称取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中,加热,充分应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+,应选用(选填序号)
a.KSCN溶液和氯水 b.铁粉和KSCN溶液 c..浓氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同学取336mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中,发生反应:
SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体2.33g。由于此推知气体Y中SO2
的体积分数为。
探究二
分析上述实验中SO2体积分数的结果,丙同学认为气体Y中还可能含少量的H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
(3)装置B中试剂的作用是。
(4)认为气体Y中还含有Q的理由是(用化学方程式表示)。
(5)为确认Q的存在,需在装置中添加M于(选填序号)。
a. A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
(6)如果气体Y中含有H2,预计实验现象应是。