为探究Fe(NO3)2等硝酸盐热分解产物和产物的性质,某化学小组开展如下探究性学习:
【查阅资料】金属活泼性不同,其硝酸盐分解产物不同
(1)K→Na活泼金属的硝酸盐分解生成亚硝酸盐和氧气;
(2)Mg→Cu等较活泼金属的硝酸盐分解生成氧化物、NO2和O2;
(3)Hg以后不活泼金属的硝酸盐分解生成金属、NO2和O2。
2KNO32KNO2↑+O2↑ 2Cu(NO3)2
2CuO+4NO2↑+O2↑
2AgNO32Ag+2NO2↑+O2↑
【实验一】探究Fe(NO3)2热分解固体产物中Fe元素的价态。该小组甲同学将其溶于足量的稀H2SO4得到相应两份溶液,进行以下探究实验。
【提出猜想】
猜想一:Fe元素只显+2价;
猜想二:Fe元素只显______价;
猜想三:Fe元素_________。
【实验操作】①向一份溶液中滴入KSCN溶液;②稀酸性KMnO4溶液中滴入另一份溶液。
【实验现象】实验① ;实验② 。
【实验结论】猜想二成立,则Fe(NO3)2分解的化学方程式是 。
【实验二】探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。小组乙、丙同学进行了如下图所示的实验(收集时操作恰当,几乎没有空气)
实验步骤:①连接仪器;②检查装置气密性;③取一定质量Fe(NO3)2装于大试管,并重新连接好仪器;④加热;⑤……
(1)乙同学使用A装置收集气体,恰好收集到27mL红棕色气体,要从水槽中取出量筒,乙同学的正确操作方法是 。
(2)乙同学用带火星木条检验量筒内气体时,发现木条燃烧,下列判断中正确的是 。
a.气体中只有NO2 b.气体是O2、NO2的混合物
c.支持燃烧的气体只有O2 d.NO2支持燃烧
(3)丙同学取等质量的Fe(NO3)2使用B装置收集气体,可收集到 mL气体。
【实验三】探究固体混合物的成分。小组丁同学取KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的混合粉末充分加热后用排水法未收集到任何气体,则KNO3、Cu(NO3)2、Fe(NO3)2的物质的量之比可能是 ( )
A.1:2:2 | B.2:1:3 | C.1:2:3 | D.3:8:6 |
实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料α﹣Fe2O3.其主要实验流程如图。
(1)酸浸。用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变,实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有 (填序号)。
A.适当升高酸浸温度
B.适当加快搅拌速度
C.适当缩短酸浸时间
(2)还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉,使Fe3+完全转化为Fe2+.“还原”过程中除生成Fe2+外,还会生成 (填化学式);检验Fe3+是否还原完全的实验操作是 。
(3)除杂。向“还原”后的滤液中加入NH4F溶液,使Ca2+转化为CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低,将会导致CaF2沉淀不完全,其原因是 [Ksp(CaF2)=5.3×10﹣9,Ka(HF)=6.3×10﹣4]。
(4)沉铁。将提纯后的FeSO4溶液与氨水﹣NH4HCO3混合溶液反应。生成FeCO3沉淀。
①生成FeCO3沉淀的离子方程式为 。
②设计以FeSO4溶液、氨水﹣NH4HCO3混合溶液为原料,制备FeCO3的实验方案: [FeCO3沉淀需“洗涤完全”,Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5]。
苯佐卡因是临床常用的一种手术用药。以甲苯为起始原料的合成路线如图。
回答问题:
(1)甲苯分子内共面的H原子数最多为 个。
(2)A的名称是 。
(3)在A的同分异构体中,符合下列条件的是 ( 写出一种结构简式)。
①与A具有相同官能团
②属于芳香化合物
③核磁共振氢谱有5组峰
(4)B中官能团名称为 。
(5)B→C的反应方程式为 。
(6)反应过程中产出的铁泥属于危化品,处理方式为 ( 填编号)。
a.高温炉焚烧
b.填埋
c.交有资质单位处理
(7)设计以甲苯和丙三醇为原料合成3﹣苄氧基﹣1,2﹣丙二醇( )的路线 (其他试剂任选)。
已知:在于HCl催化下丙酮与醇ROH反应生成缩酮。缩酮在碱性条件下稳定。在酸中水解为丙酮和醇ROH。
聚异丁烯是一种性能优异的功能高分子材料。某科研小组研究了使用特定引发剂、正己烷为溶剂、无水条件下异丁烯的聚合工艺。已知:异丁烯沸点266K。反应方程式及主要装置示意图如下:
回答问题:
(1)仪器A的名称是 ,P 4O 10作用是 。
(2)将钠块加入正己烷中,除去微量的水,反应方程式为 .。
(3)浴槽中可选用的适宜冷却剂是 (填序号)。
序号 |
冷却剂 |
最低温度/℃ |
甲 |
NaCl﹣冰(质量比1:3) |
﹣21 |
乙 |
CaCl 2•6H 2O﹣冰(质量比1.43:1) |
﹣55 |
丙 |
液氨 |
﹣33 |
(4)补齐操作步骤
选项为:a.向三口瓶中通入一定量异丁烯
b.向三口瓶中加入一定量正己烷
① (填编号);
②待反应体系温度下降至既定温度;
③ (填编号);
④搅拌下滴加引发剂,一定时间后加入反应终止剂停止反应。经后续处理得成品。
(5)测得成品平均相对分子质量为2.8×10 6,平均聚合度为 。
实验室欲配制0.5 mol.L-l的NaOH溶液500 mL有以下仪器:①烧杯②分液漏斗③1 000 mL容量瓶④500 mL容量瓶⑤玻璃棒⑥托盘天平(带砝码)
(1)配制时,必须使用的仪器有(填代号) ,还缺少的仪器是__________。
(2)需称量________g烧碱固体,固体应放在 中称量。
(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是 。
(4)在配制过程中,其他操作都正确,下列操作会引起误差偏高的是 。
①未洗涤烧杯、玻璃棒
②未等NaOH溶液冷却至室温就转移到容量瓶中
③容量瓶不干燥,含有少量蒸馏水
④定容时俯视刻度线
⑤定容时仰视刻度线
⑥NaOH用纸盛装进行称量
⑦超过刻度线,吸出一部分水
⑧摇匀后液面下降,补充水
下图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)装置图l中A的名称是 ,B的名称是 。
A中一般要加入碎瓷片,其作用是 。装置图4中盛溶液的仪器名称是 。
(2)为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
i灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是 (从下列仪器中选出所需仪器,将标号字母填写在空白处);
A烧杯 B坩埚 C表面皿 D泥三角 E酒精灯
ii步骤③的实验选择上述装置图 (填图的序号);
iii步骤⑤的实验操作名称是_____________;
iV步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘,同时回收苯,该步骤的实验操作名称是_,选择上述装置图 (填图的序号)。